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遺伝子は家禽の病気を制御できますか?

ミネソタ州ダグオッティンガーによる

1893年に生まれた私の祖母は、カンザス州テビスの町、トピーカのすぐ外にある多様な家族経営の農場で育った8人の兄弟のうちの1人でした。

私が成長するにつれ、彼女は子供の頃のユーモラスな話をたくさん教えてくれました。カンザスの広大な農地で育った兄弟だけが作り上げて参加することができたはずです。

彼らは町からかなり離れた農場に住んでいましたが、当時はかなり近代的でした。彼らは家に電話を持っていましたが、そのような贅沢をした人はほとんどいませんでした。彼らはまた、健康改革を信じた信心深い家族でした。現代的で最新であるため、家族全員の健康と幸福のために非常に必要な現代的な医療工夫が1つありました。それは、浣腸缶です。

農場には、子供たちのペットになった古いトムターキーがいました。ある日、七面鳥は病気になりました。彼には希望がないように見えるまで、彼は次第に悪化した。ペットを失いたくなかったので、祖母と姉のロイス(祖母はしばしば「家族の看護師」と呼ばれていました)は、何かをしなければならないと決めました。ロイスは、たぶん七面鳥には良い浣腸が必要だという考えを思いついた。二人の女の子は水洗トイレから缶を調達しました。ロイスは、彼女がほぼ正しいはずだと考えた調合を混同しました。それから二人の女の子は彼らの病気のペットを見つけるために納屋に行きました。女の子の一人が七面鳥を持って、その南端にゴムホースを挿入しました。もう1つは、解決策でいっぱいの缶を持っていました。ホースがしっかりと埋め込まれると、溶液が流れます。

それが行われると、彼らは深刻な病気の鳥のためにできることはそれほど多くないことに気づきました。彼は即時の改善の兆候を示さなかった。彼らは彼の回復への目に見える希望をあまり持たずに家に戻った。翌朝、彼らは病気のペットを探しに出かけました。彼らが彼を見つけたとき、彼は彼の人生で一日も病気にならなかったように周りを気取っていました。私の祖母によると、彼はその後かなり数年生きました。

数年後、彼女が亡くなる少し前に、私はその話について彼女に話していました。彼女は私たちがそれについて話しているときに笑い、それから一時停止して言いました。そのまま棚に戻しただけだと思います…」

その話を聞いて、私は先に進み、家禽と人間の両方を健康に保つ遺伝的に関連した病気の制御のいくつかの検索について話します。

病気に対する遺伝的耐性の検索
太古の昔から、人間は自分自身と家畜の両方を健康で病気のない状態に保つ方法を見つけるのに苦労してきました。病気と戦うために集められたハーブの化合物であろうと、設備の整った実験室でのハイテク実験であろうと、浣腸缶を振るうカンザスの2人の小さな農場の女の子であろうと、病気との戦いはこれまでも、そしてこれからも続くでしょう。終わりのないもの。

1920年代と1930年代の研究者たちは、動物に病気への耐性を与える特定の遺伝子があるかどうか疑問に思い始めました。研究者に彼らが持っていた質問に対するいくつかの答えを与えるために考案された多くの研究がありました。サルモネラ・ガリナルムによって引き起こされた家禽の腸チフスと、サルモネラ・プルロラムによって引き起こされたひな白痢は、家禽産業に壊滅的な損失を引き起こしていたいくつかの病気のうちの2つにすぎませんでした。これらの病気はごくわずかな時間で家族の農場の群れを間引く可能性があり、バクテリアが残り、代替の家畜に感染する可能性があります。一部の鳥は病気に抵抗性があるように見えることが観察されました。その結果、研究者たちは、これらの感染性病原体に抵抗し、撃退することができる、遺伝的に耐性のある菌株、または鳥の系統を開発できるかどうかを調査し始めました。

リンパ腫、腫瘍、およびさまざまな白血病複合体も、米国の一部の地域および世界の他の場所で深刻な問題でした。 1930年代に、コーネル大学は家禽のリンパ腫の研究と根絶のリーダーになりました。彼らの研究は多くの分野を掘り下げており、そのいくつかは遺伝的に関連した研究です。他の大学は、疾病管理を含む研究プロジェクトにおいて重要で活発なプレーヤーでした。過去80年以上にわたって、ひな白痢、ニューカッスル病、マレック病などの病気を根絶する方法を見つけるのに役立つ多くの研究が行われてきました。これらの多くには、遺伝的に関連した制御の可能性に関する試験が含まれていました。

多くの場合、病気の遺伝的制御に関する研究は、研究者にとって期待外れの結果をもたらしました。彼らは、ニューカッスル病やマレック病のように致命的な病気でさえ、生き残り、病気から立ち直ることができる鳥を研究で見つけることができましたが、これらの生き残った鳥のすべてではないにしても、ほとんどが恐ろしい病原体の保因者であったという事実は残っていました。病気はまだ子孫に、または成鳥から成鳥に群れで伝染しました。研究者が望んでいたように、特定の病気に対する実際の耐性が得られることはめったにありませんでした。

ある研究者であるネルソンウォーターズは、1939年から1960年にかけて、家禽における特定の種類のウイルス性腫瘍の伝播に関する研究を実施しました。その後、別の研究者であるライル・クリテンデンの指導の下で研究が続けられました。この種の研究はほとんどの人にとってあまり刺激的ではないように思われるかもしれませんが、この調査結果は、病気の伝染と蔓延、または病原性病因の分野の研究者にとって非常に重要でした。 Waters and Crittendenは、これらのウイルスの多くが親から子孫に伝染する可能性があり(これは線形感染と呼ばれます)、群れの中で鳥から鳥に伝染する可能性があることを発見しました(これは水平感染と呼ばれます)。これらの調査結果は、研究者がいくつかのウイルスがどのように拡散する可能性があるかを理解するのに役立ちました。彼らの発見のいくつかに根ざした研究作業は、今日も続いています。

1970年代後半から1980年代にかけて、動物の免疫系の応答性を制御する遺伝的要因を見つけ、免疫応答の遺伝的制御を通じて病気と戦い、うまくいけば根絶する方法を見つける分野で勢いが増しました。 1987年、研究者C.M Warner、D.L. Meeker、およびM.F.ロスチャイルドは最初にこの分野での調査結果を発表しました。

2000年、L.D。が率いる研究者ベーコン、米国農務省で行われた25年間の研究からの調査結果を発表ミシガン州イーストランシングにある鳥病腫瘍学研究所。この研究は、リンパ性肉腫に対して遺伝的に耐性があると思われる市販の鶏系統の選択と交配について報告しました。

2004年に、フランスで終了したばかりの新しい研究に関する論文が書かれました。リマ・ズーラブ博士が率いる研究チームは、家禽の「免疫遺伝子」を特定して特定するための最初の包括的な研究の1つを実施しました。チームはゼロから始めて、個々の鳥に病気に対する抵抗力を与えると思われる実際の遺伝子を特定して「マッピング」し始めました。この研究で懸念された3つの主な病気は、伝染性ファブリキウス嚢病、マレック病、およびコクシジウム症(原生動物の寄生虫であるEimeria Tenellaによって引き起こされた)でした。細胞内のメッセンジャーRNAから始めて、それは非常に複雑な研究​​でした。最終的に、「免疫遺伝子」または「部分免疫遺伝子」と見なすことができる30個の遺伝子が特定されました。

過去数年にわたって、研究者はブロイラー鶏の特定の系統でマレック病にかかりやすいDNAの鎖を特定しました。この研究は現在進行中であり、現時点では、特定の疾患の少なくとも部分的な遺伝的制御に対するいくつかの可能性のある希望を与えています。現在行われている研究のもう1つの例は、韓国からのものです。そこでの科学者たちは、A1株やH5N1株を含む鳥インフルエンザウイルス株に対する遺伝的耐性の可能性を見つけるために取り組んでいます。

バクテリアとウイルスにも遺伝暗号があります
長年、疾病管理の遺伝的実験は、感染している動物の遺伝学にのみ焦点を当てていました。研究者たちは、何らかの形で動物をさまざまな病気に耐性にする遺伝子が見つかることを望んでいました。しかし、研究が進むにつれて、バクテリアとウイルスの両方が独自の遺伝暗号を持っていることが多くの研究者に非常に明らかになりました。

それらが感染する動物と同じように、これらの有機体は、それらがどのように繁殖し、振る舞うかを調節する遺伝物質をそれらの中に持っています。バクテリアはまた、それ自身の免疫システムを持っており、ウイルス性病原体に感染する可能性もあります。そして、高等動物のシステムとほとんど同じように、それらの免疫システムが機能しなければなりません。

私は最近、ノースカロライナ州立大学の前段階家禽科学部のマット・コチ博士と話す機会がありました。 Koci博士の部門は、家禽におけるサルモネラ菌とカンピロバクター菌の両方の細菌コロニー形成を含むいくつかの研究分野に取り組んでいます。彼が私に指摘したことの1つは、彼らがこれらの研究で実際の鳥を見ているのと同じくらい、細菌の免疫系をよく見ているという事実でした。

これらの分野の研究者の前にある困難な作業の簡単な例を示すために、サルモネラ菌だけで少なくとも2,600の変異体または血清型があります。少なくとも100万の識別されたウイルスがあります。そのうちの約5,000については、かなり複合的な知識があります。これに何千もの他の種類のバクテリアを加えると、私たちがこれから何十年も学習し続けるであろう膨大な量の情報があることがわかります。

遺伝子研究と食品安全
毎年、不適切に取り扱われている家禽製品やその他の食品を食べると、多くの人が病気になります。調理不足、保管中の不適切な温度、または製品の最初の取り扱いの誤りが、これらの無数のケースの要因となっています。中毒の症例は、商業レベルと家庭準備レベルの両方で発生します。多くは比較的軽微であり、感染者にわずかな不快感を与えるだけです。他のケースはより深刻で、より高度な医療を必要とします。悲しいことに、これらのケースのいくつかは致命的になります。

何年にもわたって研究者を困惑させてきた分野の1つは、サルモネラエンテリティディスやカンピロバクターの亜種など、多くの種類や株の家禽が体内に非常に多くの細菌を維持できるのに対し、群れの仲間や孵化の仲間の中にはかなり低濃度。どの鳥も、病気の外見上の兆候、または細菌の保菌者であるという兆候を示していません。それでも、人間がこれらの細菌性病原体に感染した場合、特に一部の鳥がそれらを持っているレベルで、それはその人にとって致命的です。

この厄介な問題に対する1つの答えは、ノースカロライナ州立大学のMatt Koci博士との最近のインタビューで、私に与えられました。ノースカロライナ州立大学は、家禽研究のリーダーであるだけでなく、食品安全研究の最前線にもいます。

コチ博士によると、この分野で行われているいくつかの異なる研究があります。研究の多くがまだ進行中であるという事実のために、調査結果の大きな発表をするのは時期尚早です。しかし、これらの研究では1つの問題が非常に明確になっています。人間の体温とニワトリの体温の違いは、これらの感染症に対するそれぞれの反応の違いの主な要因の1つであるように思われます。人間は37°C(98.6°F)の通常の体温を維持します。鶏の体温は41°C(105.8°F)です。 Koci博士によると、これまでのところ、この研究で見つかった重要な事実の1つは、SalmonellaEnteritidisがさまざまな体温で完全に異なる生物として振る舞うということです。

この研究の本来の目的のいくつかは、ニワトリのマクロファージの発達における遺伝的関連性と、これらのバクテリアに対する鳥の見かけの耐性を探すことでした。 (マクロファージは、私たちに感染する病原菌を飲み込む小さな白血球です。)これらの調査結果はまだまとめられていませんが、ほとんどの研究と同様に、調査結果はいくつかの興味深い方向に進む可能性があり、細菌がさまざまな生物として作用するという調査結果があります、さまざまな温度で、確かにこれらの1つです。

米国、欧州連合、オーストラリア、アジアを含む世界のさまざまな地域での最近の研究は、サルモネラ菌やカンピロバクター菌の大きなコロニーの蓄積に対して遺伝的耐性があると思われる鳥の発見と開発に集中しています。腸。家禽からこれらの病気の原因となる細菌のいくつかを排除することができれば、毎年人間が苦しんでいる食中毒の世界的な症例の多くを排除できることを願っています。

これらの地域ではいくつかの遺伝的つながりが発見されており、この遺伝物質をある鳥から別の鳥に移す技術があります。私たちの現在の調査結果に基づくと、鳥から鳥への遺伝物質は、いつか家の群れに移される可能性さえあるかもしれません。しかし、これは遺伝子組み換えであり、多くの人々は、形や形を問わず、これに激しく反対しています。私は個人的に、これらの手順のいくつかはある程度の見込みがあると信じていますが、「どこに線を引くのか」という倫理的な問題も理解しています。病気に対する遺伝的耐性の探求は、おそらく今後何年にもわたって続くでしょう。 BackyardPoultryの他の読者がどう思うかを知りたいと思います。編集者への手紙、誰か?

出典:
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