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猪器官移植人体技术获重大突破 或将终结艾滋病
文章来源:互联网   时间:2019-04-24

  美国哈佛大学和生物技术公司eGenesis研究人员最近利用一种新的基因编辑技术,敲除了猪基因组中可能有害的病毒基因,从而扫清猪器官用于人体移植的重大难关,为全世界亟需器官移植的上百万病人带来希望。

  鉴于这项成果的意义重大,美国《科学》杂志一次性审稿,并提前在线刊登论文,而不是按惯例等到每周的星期四发表。哈佛大学和eGenesis异种器官移植课题带头人杨璐菡告诉新华社记者:“这个工作扫除了10多年前发现猪内源性逆转录病毒后在这个领域的最大的安全障碍,也重新燃起了大家对异种器官移植的信心。”

  内源性逆转录病毒是嵌在细胞内基因组的病毒,在猪身体里面不会有毒性。但当猪的细胞和人的细胞接触时,这种病毒会从猪的基因组“跳”到人的基因组中。

  异种病毒传播最典型的例子就是艾滋病病毒(一种逆转录病毒)从灵长类动物传播到人类,至今还没有有效彻底的医疗方法防御和清除艾滋病毒。因此,猪基因组的内源性逆转录病毒成为人体移植利用猪器官面临的一个重大医疗风险问题。

  据不完全统计,全世界大概有200万人需要器官移植,但是器官捐献的数量远远低于需要的人数。移植器官供体不足随着老龄化和慢性疾病的多发而愈发严重。猪的器官因为大小和功能和人类似,被认为是最有可能成为能移植到人的异种器官。

  上世纪90年代,欧美政府花大力气来推动猪器官移植项目,几个全球大药厂也投了巨资希望解决猪器官的人体排斥问题,但没想到后来发现猪的基因组里面有内源性逆转录病毒存在,最终世界卫生组织和美国政府都明令,在找到解决办法之前,停止一切异种器官移植的临床试验。

  杨璐菡说:“由于无法预期什么时候,以及用什么方法来解决这些问题,异种器官移植行业遭到了重创,经历了12年的停滞。”

  杨璐菡和她在哈佛的博士生导师、美国科学院及工程学院双料院士乔治·丘奇创立了一家叫eGenesis的生物技术公司,致力于推动异种器官移植临床应用。从2014年起,杨璐菡做为异种器官移植课题带头人,带领10个人的科研团队在哈佛和eGenesis利用新发明的一种叫做CRISPR-Cas9的“基因剪刀”技术,敲除猪基因组中可能的致病基因。

  此前,大多数的基因改造都是一个基因层面上的修改,CRISPR-Cas9的最高记录也就是一次改造6个基因拷贝。而在猪细胞中,一个细胞有62个拷贝的内源性逆转录病毒基因需要修改,并且必须保持基因组的完整性。“这是一个非常艰巨的任务,”她说,“即使在2014年波士顿大雪封城,全城交通瘫痪的一个星期,我们的队员仍花几个小时步行到实验室,继续开展实验。”

  当丘奇和杨璐菡改造后的猪细胞和人的细胞一起培养时,他们发现,猪病毒“侵染率下降到了至少以前的1/1000”,“在监测灵敏度范围内检测不到任何侵染”。“我们相信这个工作,和我们展示的技术的可能性,会带领异种移植这个领域焕发蓬勃新生机,”杨璐菡说。

  杨璐菡2008年本科毕业于北京大学,曾因第一个利用CRISPR-Cas9技术修改细胞基因组和领导eGenesis,而被福布斯杂志评为2014年30岁以下30个科学医疗领域(30under30)领军人物之一。她说,希望在接下来5年时间内,把异种器官移植向临床方向推动。当然,异种器官移植除了技术方面的问题,还有生物伦理问题、商业规范问题等需要解决。

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