要点:
面对毁灭性猪只疾病PRRS，英国Genus公司开发出CRISPR基因编辑抗病猪，并获得美国FDA批准进入食品供应链，此举标志着基因编辑技术在食用动物领域的首次重大商业应用。
猪繁殖与呼吸综合征/PRRS，俗称“猪蓝耳病”，是一种急性且高度传染性的病毒性疾病，其主要特征为猪群出现繁殖障碍和严重的呼吸系统症状。这种疾病对全球各地的养猪场都构成严重威胁，因其传染性极强，每年可导致高达20%的牲畜死亡，对猪只健康和农场生产造成毁灭性打击。
面对PRRS病毒带来的严峻挑战，英国动物基因公司Genus几年前着手利用革命性的CRISPR基因编辑技术，旨在培育对这种病毒具有免疫力或抵抗力的猪只。近日，这项创新研发取得了里程碑式的进展：美国食品药品监督管理局/FDA正式批准这种基因编辑猪可供人类食用。这一批准不仅为控制PRRS病毒、提升养猪业韧性带来了新的希望，更标志着CRISPR技术在食物链中的首次重大商业应用。
重击养猪业：PRRS带来的重大损失
过去三十多年来，全球猪肉产业一直受到猪呼吸与繁殖综合征病毒/PRRS的严重威胁，一直是困扰全球养猪业的毁灭性瘟疫。这种病毒不仅危害猪只健康与福利，也对猪肉供应链的稳定性和可持续发展构成挑战。
PRRS于1987年首次在美国被发现，感染症状包括发烧、呼吸困难和早产。 PRRS病毒能够抑制猪的免疫系统，增加其对继发性感染的易感性，从而导致抗生素使用显著上升。部分感染猪可能无明显症状，但仍可能导致仔猪肺炎或成年母猪繁殖障碍。
据世界动物卫生组织统计，仅在美国，PRRS每年给养殖业带来的损失高达5.6亿美元。从2016年到2020年，该病每年造成的经济损失平均达到12亿美元，比十年前增长了80%。专家指出，自根除古典猪瘟以来，PRRS已成为对美国养猪业冲击最大的疾病。
PRRS之所以难以控制，在于其由RNA病毒引发，极易发生变异，而现有疫苗的保护力有限。在病毒暴发后的15周内，保育猪群的注射及饮水抗生素使用量上升了379%，育肥前期猪群则增长了274%。其中，免疫系统尚未成熟的猪只（如保育猪和生长期猪）受到的冲击尤为显著。
此外，有专家表示，若能有效控制PRRS，不仅能改善动物福利，也将减少抗生素使用及环境负担。相关研究显示，PRRS会令抗生素需求增加逾200%。一项符合ISO标准的生命周期评估还指出，若能根除PRRS，美国畜牧业的温室气体排放将减少5%。
Genus公司：基因编辑猪获FDA批准
尽管业界已研发出多种疫苗来试图阻止PRRS的传播，但其效果往往有限。疫苗通常在猪只出现感染症状时才被接种，但此时病毒通常已造成严重损害，常常为时已晚，无法挽救生命。即使猪只从感染中幸存下来，其免疫系统也会变得异常脆弱，难以抵抗随之而来的继发感染，例如致命的肺炎，进一步加剧了疾病带来的损失。
面对这一挑战，学术界的研究人员长期以来一直在探讨PRRS感染的遗传基础。据相关研究表明，病毒进入并感染猪细胞的过程与多个基因相关，其中一个关键基因是CD163，它编码病毒入侵所需的细胞表面受体。在猪只体内，CD163蛋白质主要表达于巨噬细胞和单核细胞表面，并参与介导炎症等重要生理功能。
建立在对CD163基因在PRRS病毒感染中作用的深入研究之上，一家名为Genus的英国动物基因公司展开了一项雄心勃勃的计划：利用CRISPR基因编辑技术培育对PRRS病毒具有抵抗力的猪。
他们的方法是在猪受精卵中注入CRISPR-Cas9编辑试剂，其目标是精确地在CD163基因中删除编码病毒直接相互作用结构域的一个特定外显子/exon。关键在于，这种精确的编辑旨在移除病毒进入细胞所需的部分，同时不影响CD163蛋白质在猪只体内的其他正常生理功能，以确保编辑后的猪保持健康。
此外，Genus子公司Pig Improvement Company/PIC利用基因编辑技术修改了四种常见商用猪品种胚胎中的CD163基因。他们将修改后的胚胎移植到代孕母猪体内，并继续繁殖基因编辑后的后代。最终目标是建立一个CD163基因两个拷贝均被成功精确编辑的猪种系，以确保抗PRRS的特性能够稳定地遗传给所有后代。
作为该项目的执行者，Genus成功地利用基因编辑技术精确删除了猪只DNA中编码病毒用来进入和感染猪细胞的特定蛋白质的一小部分。透过这一精准的基因编辑，PRRS病毒失去了进入猪细胞并在其内部复制的能力，从而使得猪只对PRRS病毒具有了抵抗力。就像人类从父母那里继承发色或身高等特征一样，这种抗PRRS的基因特性也会遗传给猪只的后代，实现稳定传承。
这项研究的详细成果已发表在2024年2月的The CRISPR Journal期刊上，题为“Generation of a Commercial-Scale Founder Population of Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus Resistant Pigs Using CRISPR-Cas”，披露了这些抗病猪是如何在商业规模的创始种群中被编辑出来的，并详细介绍了团队如何优化编辑试剂以适应商业育种计划的需求。
近日，这项长期研究更是取得了重大突破：美国食品药品监督管理局/FDA正式批准这种基因编辑的抗PRRS病毒猪，项目代号“PRP”可供人类食用，并允许其进入美国食品供应链。这一批准标志着CRISPR基因编辑技术在食物链中的首次重大商业应用，开创了基因编辑食用动物商业化应用的先河，具有里程碑式的意义。
有专家对此指出，Genus为达到这一批准付出了长期的努力，特别是在将这种编辑特性引入复杂的商业育种体系中。这不仅仅是编辑一头猪那么简单，而是需要在构成常见四向杂交商业猪种的所有祖代表现型创始系（如杜洛克、长白、大白等）中都进行并稳定传承基因编辑，确保后代能稳定地继承抗性基因。这涉及对大量动物进行分析筛选，找出符合育种要求的个体，并在开发阶段严格遵守法规，不将这些当时被视为“未经批准动物药物”的基因编辑动物用于商业或食品供应。
尽管抗病技术是全新的，但抗PRRS病毒猪生产的猪肉，除了对PRRS病毒引起的感染具有抵抗力之外，其肉品质量和成分与消费者已经熟悉和喜爱的传统猪肉没有什么不同。
目前，Genus其业务部门分布全球，包括专注于生猪和猪肉养殖的PIC部门以及专注于牛养殖的部门），利用基因技术提高牛肉和奶制品的产量。抗PRRS病毒猪基因编辑技术的成功商业化，以及在其他领域，如中国市场的猪类业务拓展、牛科动物价值加速计划VAP的推进和基因供应链的强化以及对De Novo合资企业实现100%控股都取得的实质性战略进展，显示了其在动物遗传技术领域的领先地位和市场潜力。
瞄准全球市场：出口仍面临考验
作为全球猪肉的净出口国，Genus在美国市场的下一步挑战在于获得进一步的国际认可与关税互惠安排。有分析机构指出，若部分出口市场尚未批准抗PRRS猪肉的进口，短期内可能对贸易造成一定障碍。不过，专家对此则认为风险可控，因为这些市场可能改由Genus在巴西的业务提供供应，其在当地的市占率甚至高于美国。
Genus正积极与墨西哥、加拿大、日本及中国等市场的监管机构展开密切合作，争取进一步批准。巴西、哥伦比亚与多明尼加共和国已对抗PRRS猪给出正面评估，表示将其视为一般猪种管理，这也为Genus的全球推广铺平了道路。 Genus首席营运长Matt Culbertson透露，“基因编辑猪肉可能会在明年（即2026年）的某个时候出现在美国市场上，我们将持续推动其他国家的监管进展。”
这项基因编辑技术的商业化不仅为全球猪肉供应链带来前所未有的韧性，也代表生物科技在农业应用中迈入新纪元。未来，透过精准基因编辑预防动物疾病，有望减少抗生素依赖、提升动物福利，甚至降低整体畜牧业的碳足迹。 Genus的这一步，或将成为全球农业转型的新起点。
