基因疗法可以控制猫的数量

基因疗法可能是减少流浪猫对环境影响的关键
2023年6月9日

采访

大卫·佩平,哈佛大学和比尔·斯旺森,辛辛那提动物园

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黑色的猫

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世界上6亿只家猫中有80%是流浪猫,生活条件恶劣,它们对其他野生动物构成威胁。传统上,雌性猫被阉割是为了控制猫的数量。但是,一种注射基因疗法是否会成为一种更有效的替代方案呢?在这种疗法中,一种病毒被用来传递一种阻止卵巢产卵的激素。我一直在和研究人员大卫·佩平交谈,首先是比尔·斯旺森……

比尔:我们的问题是世界上的狗和猫都过剩了。至于猫,我们估计有超过6亿只,其中80%是自由生活的动物,所以它们的寿命往往很短。这是一个巨大的动物福利问题,这些动物会生病,会被汽车撞到。从保护的角度来看,它们杀死了很多野生鸟类和野生猎物。它们对野生动物种群有重大影响。我们现在解决这个问题的主要方法是通过手术绝育,这需要兽医的干预。它需要手术设备,而且非常昂贵,需要大量的劳动。所以我们的目标是找到一种不需要手术就能给猫绝育的方法。

Chris -你的同事David也参与了这个项目。你采取了什么方法,大卫?

大卫:我的实验室一直对研究一种叫做抗苗勒管激素的女性生殖激素很感兴趣。我们的一个发现是,如果你提高这种激素的水平,你就可以避孕。因此,我们开发了许多工具,包括一种基因疗法,我们最初在小鼠和大鼠身上进行了研究。我们认为这可能是一种控制猫数量的工具。于是我们开始和比尔合作,试图把这些发现应用到猫身上。

克里斯-这项技术是如何工作的?这种抗苗勒管激素有什么作用?为什么它是一种有效的避孕药?为什么从啮齿类动物到猫科动物之间发生了飞跃?通常猫追老鼠,但这是反过来的?

抗苗勒管激素实际上是一种由卵巢产生的天然激素,它的正常功能是调节卵巢中卵泡的发育。通过提高这种激素的水平,我们可以抑制成熟阶段卵泡的生长。如果我们把它提高到足够高,我们实际上可以或多或少地阻止啮齿动物的卵泡发育。所以现在我们试着把这个应用到猫身上,为了做到这一点,我们开发了一种基因治疗方法,基本上是用一种病毒来传递基因,编码AMH,然后病毒感染肌肉细胞,这些肌肉细胞会产生分泌到血液中的蛋白质,把循环中的蛋白质水平提高到避孕的阈值。

克里斯-你在很长一段时间内产生了大量的这种物质吗?因为很明显避孕的目的是要长期有效,否则最终你会回到原点。

大卫:对,基因疗法的美妙之处在于,你可以通过注射,诱导细胞产生这种激素,并持续很长时间。在我们的案例中,我们仍然在跟踪这些猫四年,它们仍然在分泌激素。

克里斯-听起来很管用,比尔。

比尔:是的,这篇论文描述了我们主要研究的结果,其中包括9只猫。因此,我们用基因疗法治疗了其中的六只猫,这种基因疗法传递了AMH基因,产生了这种蛋白质。然后我们在研究中有三只对照猫,我们发现它们确实产生了非常高的AMH水平,这确实对生育能力有一些影响。

克里斯:以什么方式?结果如何?

比尔:嗯,主要的结果是猫没有排卵。很明显,如果你不排卵,你就不能有卵子受精。然后,只要这种蛋白质升高,猫就能避孕。

克里斯:大卫,你在猫身上的表现和你预期的一样吗?当你从基因治疗中观察你放入AMH的信号的表达时,它会继续以你希望的方式表达吗?有什么副作用吗?猫还好吗?

大卫:在老鼠身上,我们可以达到非常高的水平,这显然会持续老鼠的一生,但老鼠的一生是非常短暂的。大概一两年吧。在猫科动物中,我们需要更长的生产时间。但在给药的方式上,即肌肉注射,然后,根据血液中的浓度,这两个物种之间非常相似。在这两种情况下,注射耐受性良好。没有不良事件发生。我们没有发现中毒的迹象。所以我们对这种方法的安全性感到非常鼓舞。

Chris:当你让人们用病毒构建基因治疗载体时,人们总是想知道环境安全(猫是否有可能将这种病毒传播给我们想要保护和保护的其他脆弱的猫物种,并意外地使它们不育),而且,它对猫的生理机能有任何其他的连锁反应吗?他们在其他方面还好吗?

大卫:这是非常重要的一点。我们使用的病毒是一种腺相关病毒,它是不可复制的,也就是说,在感染之后,没有新的粒子产生,它不会产生任何新的病毒。所以它不能在猫之间传播,甚至不能在野外传播给其他物种。而且,这种病毒传递的基因组不能整合。这意味着它永远不会进入猫的DNA。所以我们使用的病毒有一些固有的安全机制。

克里斯:比尔,这是否意味着下一步要在更大的范围内进行试验,不仅仅是在非常受限的环境下对家畜进行试验,还要在真正的野生动物身上进行试验看看能否实现长期抑制生育?

比尔:是的,我们的主要资金来源是迈克尔逊发现动物基金会,他们这个月正在与食品和药物管理局会面,讨论如何让这种药物被批准为兽药。这就需要更多的数据。所以我们可能需要做更大规模的研究,涉及更多的猫来验证我们在研究中看到的安全性和有效性。

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