Bis vor wenigen Monaten war Brasilien bereit, die erste Herde genetisch enthornter Milchkühe des Landes zu gründen. Im Oktober 2018 hatten brasilianische Aufsichtsbehörden festgestellt, dass die Bemühungen eines amerikanischen Biotechnologieunternehmens, ein solches Tier zu produzieren, keiner besonderen Aufsicht bedurften. Es ging schließlich nur darum, ein natürlich vorkommendes Merkmal der Hornlosigkeit, das man häufig bei Rinderrassen findet, in Milchvieh umzuwandeln.
Das in Minnesota ansässige Unternehmen Recombinetics begann mit der Vorbereitung von Spermasendungen von einem seiner beiden geneditierten Holstein-Bullen, Buri. Die Züchter planten, etwa 10 Kälber anzulegen, um zu beweisen, dass der Schnitt weitergegeben werden konnte, und um einige Jahre lang ihre Gesundheit zu untersuchen, während sie in Brasilien lebten. Wenn alles gut gelaufen wäre, würden sie die Änderungen in einem Elite-Molkereigestüt (sorry, Buri) versuchen und auf den Markt kommen. WIRED hat jedoch erfahren, dass diese Pläne plötzlich fallengelassen wurden.
Megan Molteni befasst sich mit DNA-Technologien, Medizin und genetischem Datenschutz für WIRED.
Es stellte sich heraus, dass Buri mehr als nur das Gen der Hornlosigkeit in sein Genom geschoben hatte. Ein Teil der Editiermaschinerie, das Stück bakterieller DNA, das das gewünschte Gen in Buris Zellen lieferte und als Plasmid bezeichnet wurde, war versehentlich in sein Genom eingefügt worden. Er war in der Tat ein Teil der Bakterien - ein winziger Teil, ungefähr 4.000 Basenpaare von ungefähr 3 Milliarden.
Diese Tatsache allein ist nicht unbedingt problematisch; Wissenschaftler glauben, dass Bakterien ständig Gene mit den Organismen austauschen, auf denen sie leben, einschließlich Kühen und Menschen. Aber dieser Transfer war in einem Labor und nicht auf einer Weide geschehen. Und die Bakterienbits enthielten einige Gene für Antibiotikaresistenzen, die üblicherweise in Plasmiden zu finden sind. In den Augen der brasilianischen Aufsichtsbehörden war er so bakteriell, dass Buri - und alle seine Nachkommen - nicht mehr als GVO angesehen werden konnten. Zumindest für den Moment war das Projekt zum Scheitern verurteilt.
Die Rekombinetik hat dies nicht alleine entdeckt. Anfang dieses Jahres stießen Wissenschaftler der US-amerikanischen Food and Drug Administration auf die Panne, als sie Buris öffentlich verfügbare Genomsequenz mit einer neuen Screening-Software durchführten, an der sie arbeiteten. Sie haben diese Ergebnisse letzten Monat auf dem bioRxiv-Pre-Print-Server veröffentlicht.
Als Recombinetics Buri (und seinen hornlosen Halbbruder Spotigy) im Jahr 2014 in einer Petrischale hergestellt hatte, hatten die Wissenschaftler überprüft, ob das Gen tatsächlich inseriert war, und sie hatten überprüft, ob die Editiermaschinerie ein Vorläufer von Crispr, genannt TALENs - hat keine Schnitte gemacht, wo es nicht sein sollte. Als die Forscher des Unternehmens 2016 ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Nature Biotechnology berichteten, kamen sie zu dem Schluss, dass die Tiere frei von unerwarteten Veränderungen waren.
"Wir haben nicht nach Plasmidintegrationen gesucht", sagt Tad Sonstegard, CEO der Agrartochter von Recombinetics, Acceligen, die die Forschung mit einem brasilianischen Beratungspartner durchführte. "Wir hätten sollen."
Sonstegard sagte, als Acceligen im März von der versehentlichen Bearbeitung erfuhr, informierten die Führungskräfte des Unternehmens CTNBio, die Comissão Técnica Nacional de Biossegurança in Brasilien, und beendeten ihre Pläne für die experimentelle hornlose Herde. Die FDA kontaktierte auch CTNBio über seine Entdeckung. Laut Acceligen wurde kein Samen von Buri jemals exportiert. CTNBio konnte nicht für einen Kommentar erreicht werden.
Das Unternehmen hofft, das jetzt aufgegebene Projekt in Zukunft mit einer verbesserten, plasmidfreien Zelllinie wiederholen zu können. Sonstegard sagt, in den Jahren seit Buris Gründung sei die Rekombinetik auf ein Schnittsystem übergegangen, das keine Plasmide mehr verwendet, um das hornlose Gen zu karren. "Wir glauben immer noch, dass das in Brasilien verwendete System ein gutes Modell für die Regulierung der Geneditierung ist", fügt die Exekutive hinzu.
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