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猪器官移植更近一步:国际团队克隆出首批不含内源病毒的活猪

澎湃新闻记者 王盈颖

2017-08-11 06:19  来源:澎湃新闻

在中国,每年有30万人等待接受器官移植,但只有约1万台移植手术可以实施,供需比为1:30。悬殊的供需落差下,猪器官因在解剖学、生理学指标等接近人体器官,被认为是最合适的备选,但有免疫排斥、动物源病原体的跨种系感染等问题未攻克。
一项于北京时间8月11日发表在《科学》杂志上的论文则预示,将猪器官移植到人体内,以缓解可供移植的人体器官之短缺,并非遥不可及。人们为之担心的跨种系感染或能通过基因编辑技术来解决。
来自美国、中国、丹麦研究机构的科学家在文章中表示,他们凭借基因编辑技术CRISPR和体细胞核移植技术,成功克隆出世界上第一批不携带活性内源性逆转录病毒(PERVs)的猪,有的至4个月仍能存活。
第一只诞生的PERV灭活小猪。它叫LaiKa,照片拍摄于出生后第二天。

所有哺乳动物中都有内源性病毒。猪的内源性逆转录病毒(PERVs)对猪本身不具有毒性,但若PERVs传播到人体内,虽然还未在临床上得到验证,科学家认为,这可能会导致免疫缺陷和肿瘤。这样一来,在猪器官成为人体器官移植备选,送上手术台前,科学家必须先清除猪器官携带的PERV。
该论文的通讯作者、美国生物科技公司eGenesis的首席科学家杨璐菡和她的合作者们,正是第一次实现了活猪体内PERV清除。
杨璐菡本科毕业于北京大学,后赴美留学,是美国基因编辑先驱、哈佛大学医学院教授乔治·邱奇(George Church)的学生。eGenesis正由邱奇与杨璐菡联合创立,致力于异种器官移植。邱奇也是该论文的作者之一。
在2015年,邱奇和杨璐菡就曾在《科学》杂志发表文章,宣布成功借助基因编辑技术,一次性灭活了猪细胞中的62种PERV。
当时,这则科学新闻引起很大关注,但他们的实验尚且在试管中进行,还未在活体内进行测试。同时,有感染学家“泼冷水”,认为PERV是一种逆转录病毒,只能在分裂的细胞内复制,所以在已经完成分化的器官组织中很少能传播,对PERV是不是异种移植中的“大麻烦”表示质疑。
而邱奇和杨璐菡在最新发表的这篇论文中特别花了笔墨,在进行PERV清除实验之前,他们首先证明了猪细胞与人类细胞共同培养时,会将PERVs传播给后者。不仅如此,他们发现,在体外,PERVs还会在人类细胞之间传播。
“这些结果证实了在异种器官移植中,跨物种传播的风险。”作者在文章中写道:“我们的数据体现了在异种器官移植中,灭活PERV的价值所在。”
在接下来的论文中,研究人员在猪成纤维细胞中“检索”了其存在的PERV,共发现25种。随后,他们使用CRISPR技术将这25种PERV的基因位点失活。
但他们就此遇到了难题。当编辑PERV位点的效能大于90%时,猪细胞出现停止生长的迹象。研究人员想到,可能是多重基因编辑导致的抑制,于是添入了一种修复DNA的物质。最终,PERV失活率达100%的细胞得以生长。
接着,就像克隆羊一样,研究人员将100%PERV灭活的体细胞核移入去核卵母细胞中,得到猪胚胎,并植入代孕母猪体内。令研究人员欣喜的是,诞生的克隆小猪没有表现出有PERV的迹象,存活最久的至少能有4个月大。
这些小猪成为世界上首批经人工改造,不携带活性内源性病毒的猪。它们将在之后被长期观察,用于进一步研究。
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责任编辑:王盈颖 澎湃新闻,未经授权不得转载。新闻报料:4009-20-4009
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