Para ilmuwan telah menciptakan ternak pertama yang diedit gennya yang dapat berfungsi sebagai "pejantan pengganti," pejantan yang memproduksi sperma yang hanya membawa sifat genetik dari hewan donor, suatu kemajuan yang mereka katakan dapat meningkatkan produksi makanan untuk populasi global yang terus berkembang.
Penelitian yang dipublikasikan di jurnal PNAS, dapat mempercepat penyebaran karakteristik yang diinginkan pada ternak, dan memberi peternak di daerah terpencil akses yang lebih baik ke materi genetik untuk "hewan elit" dari bagian lain dunia.
Kemajuan ini juga akan memungkinkan pembiakan hewan yang lebih tepat seperti kambing yang sulit digunakan dengan menggunakan inseminasi buatan, kata para peneliti.
"Dengan teknologi ini, kita bisa mendapatkan penyebaran yang lebih baik dari sifat yang diinginkan dan meningkatkan efisiensi produksi pangan. Ini bisa berdampak besar pada penanggulangan kerawanan pangan di seluruh dunia," kata Jon Oatley, ahli biologi reproduksi di Washington State University di US.
"Jika kita bisa mengatasinya secara genetik, itu berarti lebih sedikit air, lebih sedikit pakan dan lebih sedikit antibiotik yang harus kita berikan kepada hewan," kata Oatley.
Peneliti menggunakan alat pengedit gen, CRISPR-Cas9, untuk melumpuhkan gen tertentu untuk kesuburan pejantan dalam embrio hewan yang akan dibesarkan untuk menjadi induk pengganti.
Mereka menghasilkan tikus, babi, kambing, dan sapi yang tidak memiliki gen yang disebut NANOS2 yang khusus untuk kesuburan pejantan.
Pejantan tumbuh steril tetap sehat, jadi ketika mereka menerima sel induk penghasil sperma yang ditransplantasikan dari hewan lain, mereka mulai memproduksi sperma yang berasal dari sel donor, menurut para peneliti.
Ibu pengganti dipastikan memiliki sperma donor aktif, kata mereka.
Tikus pengganti menjadi ayah dari keturunan sehat yang membawa gen dari tikus donor, catat para peneliti, seraya menambahkan bahwa hewan yang lebih besar belum dibiakkan.
Tim sedang menyempurnakan proses transplantasi sel induk sebelum mengambil langkah selanjutnya.
Ilmuwan telah mencari cara untuk membuat indukan pengganti selama beberapa dekade untuk mengatasi keterbatasan pembiakan selektif dan inseminasi buatan, alat yang membutuhkan jarak dekat dengan hewan atau kontrol ketat atas pergerakan mereka, dan dalam banyak kasus, keduanya.
Inseminasi buatan sering terjadi pada sapi perah yang sering dikurung sehingga perilaku reproduksinya relatif mudah dikendalikan, namun prosedur ini jarang digunakan pada sapi potong yang perlu berkeliaran bebas untuk diberi makan.
Untuk babi, prosedur ini tetap mengharuskan hewan di dekatnya karena sperma babi tidak dapat bertahan dalam keadaan beku. Pada kambing, inseminasi buatan menantang dan mungkin memerlukan prosedur pembedahan, jelas para peneliti.
Teknologi baru dapat memecahkan masalah itu karena pengganti mengirimkan materi genetik donor secara alami, melalui reproduksi normal, kata mereka.
Ini, kata para peneliti, memungkinkan peternak dan penggembala untuk membiarkan hewan mereka berinteraksi secara normal di lapangan.
Teknologi ini memiliki potensi besar untuk membantu pasokan makanan di beberapa tempat di negara berkembang, di mana para penggembala masih harus mengandalkan pembiakan selektif untuk meningkatkan stok mereka, kata Irina Polejaeva, seorang profesor di Universitas Negeri Utah di AS.
"Kambing adalah sumber protein nomor satu di banyak negara berkembang. Teknologi ini memungkinkan penyebaran lebih cepat sifat-sifat tertentu pada kambing, baik itu ketahanan terhadap penyakit, toleransi panas yang lebih baik atau kualitas daging yang lebih baik," kata Polejaeva.
