How farm animals are improving human health and welfare

Rev Sci Tech. 2018 Apr;37(1):83-96. doi: 10.20506/rst.37.1.2742.

Abstract

The contribution of farm animals to human health and welfare cannot be properly addressed without reflecting on the impact that animal domestication has had upon human civilisation. About 14,000 years ago, the Neolithic revolution started with the domestication of animals and plants, resulting in the emergence of the main agricultural breeds of livestock and crops. In contrast, the breeding of new animal species for biomedical research, such as small rodents and other model species, is a relatively recent activity. The cellular and molecular mechanisms of inheritance have only been understood over the past few decades and translated into approaches to improve breeding success. In recent years, seminal discoveries in the fields of cellular reprogramming, genetic engineering, and whole-genome sequencing have accelerated this development. The first therapeutic proteins produced by biopharming in livestock have been approved to treat human patients. The suitability of pluripotent stem cells as a source for cell replacement therapies is currently being investigated, using farm animals as informative preclinical models. Disease modelling in farm animals allows systematic testing of effective treatments. Within the context of these developments, this concise review will focus on the contribution of farm animals to human health and welfare.

On ne peut traiter de la contribution des animaux d’élevage à la santé et au bienêtre de l’homme sans prendre en compte l’impact de la domestication des animaux sur la civilisation humaine. La révolution néolithique a commencé il y a environ 14 000 ans avec la domestication des animaux et des plantes, ce qui a donné naissance aux principales variétés cultivées et races d’élevage. En revanche, la sélection d’espèces animales nouvelles pour la recherche biomédicale, par exemple certaines espèces de petits rongeurs et d’autres modèles animaux, constitue une activité relativement récente. Ce n’est que depuis quelques dizaines d’années que les mécanismes cellulaires et moléculaires de l’hérédité sont bien compris et appliqués dans des approches permettant d’améliorer le potentiel génétique des élevages. Depuis quelques années, des découvertes fondamentales dans les domaines de la reprogrammation cellulaire, du génie génétique et du séquençage du génome entier ont accéléré cette évolution. Les premières protéines thérapeutiques produites par l’industrie biopharmaceutique chez des animaux d’élevage ont été approuvées pour traiter des patients humains. La recherche examine actuellement les possibilités de recourir à des cellules souches pluripotentes pour mettre en place des thérapies de remplacement, en utilisant des animaux d’élevage comme modèles précliniques. La modélisation des maladies en utilisant des animaux d’élevage permet d’effectuer des essais systématiques de l’efficacité des traitements. Les auteurs consacrent l’essentiel de leur synthèse à la contribution des animaux d’élevage à la santé et au bienêtre de l’homme, dans le cadre de ces évolutions.

No cabe examinar debidamente la contribución de los animales de granja a la salud y el bienestar del ser humano sin detenerse a reflexionar sobre la influencia que ha tenido en la civilización humana la domesticación de los animales. Hace unos 14 000 años, con la domesticación de animales y plantas, dio comienzo la revolución neolítica, que iba a deparar la aparición de las principales razas agrícolas de ganado y cultivos. En marcado contraste, la cría selectiva de nuevas especies animales con fines de investigación biomédica, como pequeños roedores y otras especies utilizadas como modelo, es una actividad relativamente reciente. Solo en los últimos decenios se han desentrañado los mecanismos celulares y moleculares de la herencia y se ha podido traducir este conocimiento en métodos para mejorar los niveles de éxito de la cría selectiva. En los últimos años, esta evolución se ha acelerado gracias a trascendentales descubrimientos en los ámbitos de la reprogramación celular, la ingeniería genética y la secuenciación de genomas completos. Ya están aprobadas las primeras proteínas terapéuticas para tratar a pacientes humanos obtenidas a partir de ganado mediante procedimientos biofarmacéuticos. Actualmente se investiga la idoneidad de las células troncales pluripotentes como fuente de terapias de sustitución celular, utilizando a animales de granja como modelos preclínicos informativos. La modelización de enfermedades en animales de granja permite ensayar tratamientos eficaces de forma sistemática. En el contexto de todos estos adelantos, los autores se centran en repasar concisamente la contribución de los animales de granja a la salud y el bienestar humanos.

Keywords: Animal model; Biopharming; CRISPR-associated protein 9; Cell therapy; Cellular reprogramming; Clustered regularly interspaced short palindromic repeats; Embryonic stell cell; Genetic engineering; Induced pluripotent stem cell; Transcription activator-like effector nuclease; Whole genome sequencing.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Animals
  • Animals, Domestic / genetics*
  • Animals, Domestic / physiology
  • Food Supply
  • Genetic Engineering
  • Humans
  • Pluripotent Stem Cells
  • Quality of Life*