La modifica genetica può rendere i polli resistenti all'influenza aviaria.

Uno studio suggerisce che i polli geneticamente modificati per essere immuni all’influenza aviaria potrebbero un giorno prevenire la diffusione della malattia negli allevamenti.

Solo piccole modifiche a un singolo gene hanno reso i polli resistenti all'infezione da influenza aviaria, riferiscono i ricercatori il 10 ottobre su Nature Communications.

Il gene, noto come ANP32A, fornisce le istruzioni che dicono alle cellule di pollo come produrre una proteina su cui i virus influenzali fanno affidamento per dirottare con successo le cellule. Interrompere la capacità del virus aviario di impossessarsi della proteina ha impedito che la maggior parte degli uccelli geneticamente modificati venissero infettati.

Testare l’editing genetico in un animale agricolo così onnipresente e suscettibile all’influenza aviaria rende il nuovo studio “particolarmente efficace e importante”, afferma Jacob Yount, un immunologo virale della Ohio State University di Columbus, non coinvolto nella ricerca.

Il virus può diffondersi rapidamente tra gli uccelli degli allevamenti di pollame, talvolta con conseguenze devastanti. A partire dal 2022, un’epidemia ha colpito duramente l’industria globale del pollame, spingendo gli allevatori ad abbattere milioni di volatili solo negli Stati Uniti. Dopo una pausa estiva, il 4 ottobre, un allevamento di tacchini nel South Dakota ha confermato il primo caso in un allevamento di pollame statunitense da aprile, colpendo circa 47.300 volatili.

Mentre molti ceppi di influenza aviaria causano solo malattie lievi negli uccelli, ceppi mortali come quello dietro l’epidemia globale possono uccidere gli uccelli domestici e selvatici (SN: 6/3/23). I polli trasmettono occasionalmente l'influenza anche agli animali da allevamento come i maiali o, meno spesso, alle persone.

Idealmente l’editing genetico impedirebbe completamente al virus di replicarsi all’interno degli animali, quindi non può rappresentare alcun rischio per gli uccelli o le persone. Ma nel nuovo studio, alcuni polli modificati sono comunque rimasti infettati, il che significa che la tecnica non è ancora efficace al 100%.

La nuova ricerca “non è ancora del tutto arrivata, ma penso che sia un primo passo straordinario e una straordinaria prova di concetto”, afferma Yount.

Esistono vaccini per difendere il pollame dall'influenza, ma la tattica è costosa e il virus si adatta rapidamente per eludere tale protezione, ha affermato il biologo dello sviluppo Mike McGrew dell'Università di Edimburgo in una conferenza stampa il 5 ottobre. L’editing genetico, d’altro canto, offre un modo per apportare modifiche permanenti che rendono un animale resistente a una particolare malattia.

L’ANP32A è un buon gene da modificare nei polli perché è “assolutamente essenziale” per la replicazione del virus, ha detto alla conferenza stampa la virologa Wendy Barclay dell’Imperial College di Londra.

Nello studio, Barclay, McGrew e colleghi hanno apportato due modifiche all’ANP32A utilizzando le forbici molecolari CRISPR/Cas9, in modo che la proteina del gene non potesse più interagire con i virus dell’influenza aviaria. Dopo aver monitorato gli uccelli per due anni, i polli modificati erano sani e le galline deponevano le uova normalmente, proprio come gli uccelli non modificati, ha detto durante la conferenza stampa l'ingegnere genetico Alewo Idoko-Akoh dell'Università di Bristol, in Inghilterra.

Il team ha quindi posizionato 10 pulcini normali e 10 pulcini geneticamente modificati in incubatrici separate e li ha esposti a una dose di circa 1.000 particelle infettive di influenza aviaria direttamente nella cavità nasale. Il ceppo era tale da poter infettare gli uccelli ma non farli ammalare gravemente. Il giorno dopo, ai due gruppi di pulcini di 2 settimane si sono poi aggiunti ciascuno 10 coetanei non esposti, chiamati sentinelle. Gli uccelli non modificati sono stati accoppiati con sentinelle non modificate e gli uccelli geneticamente modificati sono stati accoppiati con sentinelle geneticamente modificate.

Tutti e 10 i polli non modificati sono stati infettati e avevano alti livelli di virus nei loro corpi, così come sette delle loro sentinelle. Solo uno degli uccelli geneticamente modificati ha contratto il virus.

Quell’uccello modificato infetto aveva bassi livelli di virus e non ha trasmesso il virus a nessuna delle sentinelle modificate. Ma “abbiamo ritenuto che sarebbe stato responsabile essere più rigorosi, sottoporci a stress test e chiederci: questi polli sono davvero resistenti?” Barclay ha detto.

Quindi i ricercatori hanno ripetuto l’esperimento, esponendo i polli a una quantità di virus 1.000 volte superiore a quella precedente, circa 1 milione di particelle infettive: una dose anormalmente elevata che contiene più virus di quanto gli uccelli sarebbero probabilmente esposti negli allevamenti di pollame. Il team ha anche mescolato sentinelle non modificate e modificate con polli esposti.

In un'incubatrice, tutti i polli normali si sono infettati e hanno trasmesso il virus a ogni sentinella non modificata. Nessun uccello sentinella modificato in quell'incubatrice ha preso l'influenza. Nell’altra incubatrice, cinque dei dieci polli modificati si sono infettati dopo l’esposizione, trasmettendo il virus a una sentinella non modificata ma a nessuna sentinella modificata. Ciò suggerisce che, anche se il virus poteva infettare i pulcini a dosi elevate, gli animali non erano molto contagiosi.

I virus dei polli geneticamente modificati che sono stati infettati si sono adattati in modi che hanno permesso ai virus di abbandonare la loro dipendenza dalla proteina ANP32A e di cooptare invece altre due proteine della stessa famiglia per replicarsi. Ciò significa che potrebbe essere necessario modificare più di un gene per rendere i polli completamente resistenti all’influenza.

“Se questa fosse una malattia che infetta solo i polli, allora la resistenza che abbiamo creato sarebbe migliore di quella che otterremmo con un vaccino”, ha detto McGrew. “Ma poiché si tratta di una malattia zoonotica e può potenzialmente trasmettersi agli esseri umani, dobbiamo davvero puntare a una resistenza completa”.

L’eliminazione di tutti e tre i geni ANP32 dalle cellule di pollo coltivate in laboratorio ha impedito del tutto la replicazione del virus. Ma poiché avere almeno alcune proteine ANP32 può essere importante per lo sviluppo del cervello, delle ossa e del cuore dei pulcini, questa strategia potrebbe causare problemi ai polli vivi. È necessario ulteriore lavoro per capire se ciò è vero, dice Yount, e se anche altri geni al di fuori della famiglia ANP32 potrebbero essere buoni candidati per l'editing.

L'uso di organismi geneticamente modificati in agricoltura non è esente da controversie (SN: 29/01/16). Ma è importante continuare questo lavoro sui polli, ha detto Idoko-Akoh, “in modo che poi, quando forse sarà ampiamente o più culturalmente accettato, potremo trarre vantaggio dalla tecnologia”.

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