Das klassische Schweinepestvirus (KSPV) gehört zur Gattung der Pestiviren und ist eng verwandt mit den Erregern der Bovinen Virusdiarroe (BVD) bei Rindern und der Border Disease bei Schafen. Übertragen wird es nicht nur von Tier zu Tier, sondern auch durch kontaminierte Schlachtprodukte und -abfälle, Transportfahrzeuge und Gegenstände. Bei Ausbrüchen fallen oft Millionen Tiere der Seuche zum Opfer – entweder durch direkte Ansteckung mit der meist tödlichen Krankheit oder durch Keulungen, die angeordnet werden, um die weitere Ausbreitung einzudämmen. Die wirtschaftlichen Schäden steigen dabei teils in Milliardenhöhe.
Punktgenaue Veränderung
Ein Team um Helen Crooke von der britischen Animal and Plant Health Agency hat nun eine Möglichkeit gefunden, Schweine gentechnisch so zu verändern, dass sie vollständig resistent gegen die Schweinepest werden. Dazu bauten die Forschenden auf der Erkenntnis auf, dass das Virus in seinen Zielzellen auf ein bestimmtes Protein namens DNAJC14 angewiesen ist, um sich im Körper der Schweine vermehren zu können. Bereits frühere Studien an Zellkulturen hatten nahegelegt, dass es genügt, eine einzige Aminosäure in diesem Protein auszutauschen, damit das Virus das Protein nicht mehr für seine Replikation nutzen kann.
Mit Hilfe der Genschere CRISPR/Cas veränderten Crooke und ihre Kollegen nun das Erbgut von Schweinen so, dass genau diese Aminosäure ersetzt wurde. Das Protein wurde dadurch für das Virus unbrauchbar, blieb aber ansonsten vollständig funktionsfähig. Die auf diese Weise veränderten Schweine entwickelten sich normal und zeigten keine gesundheitlichen Einschränkungen. Versuchten die Forschenden, diese Schweine mit dem Schweinepestvirus zu infizieren, zeigten sie keinerlei Symptome einer Infektion. Auch im Blut und den Organen der Tiere ließen sich keine Viren nachweisen. Entsprechend blieb auch eine Immunreaktion aus: Die Leukozytenzahl der Schweine blieb auf Normalniveau und sie produzierten keine Antikörper gegen das Virus. „Diese Ergebnisse zeigen, dass die genetisch veränderten Schweine vollständig resistent gegen eine Infektion waren“, sagt Konrad Fischer von der TU München, der nicht an der Studie beteiligt war.
Unbedenklich für Verbraucher
Weitere Versuche belegten, dass die Schweine die Resistenz auch an ihre Nachkommen weitergaben. „Die Resistenz gegen das Virus sollte dauerhaft sein, da das veränderte Gen vererbt wird und seine Funktion für die Virusvermehrung unverzichtbar ist“, sagt Fischer. „Zwar besteht in der Natur immer ein gewisses Risiko, dass sich Viren durch Mutationen an neue Bedingungen anpassen, doch in diesem Fall ist das eher unwahrscheinlich, da DNAJC14 eine zentrale und über viele Arten hinweg konservierte Rolle im Viruszyklus spielt.“ Seltene Varianten der Pestiviren, die sich ohne das DNAJC14-Protein vermehren können, haben sich in der Natur bislang kaum durchgesetzt.
