國際團(tuán)隊克隆出首批不含內(nèi)源病毒的活豬
作者:中國畜牧業(yè)信息網(wǎng) 發(fā)表于:2017-08-11 14:53:16
一項于北京時間8月11日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的論文則預(yù)示,將豬器官移植到人體內(nèi),以緩解可供移植的人體器官之短缺,并非遙不可及。人們?yōu)橹畵?dān)心的跨種系感染或能通過基因編輯技術(shù)來解決。
來自美國、中國、丹麥研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)家在文章中表示,他們憑借基因編輯技術(shù)CRISPR和體細(xì)胞核移植技術(shù),成功克隆出世界上第一批不攜帶活性內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒(PERVs)的豬,有的至4個月仍能存活。
所有哺乳動物中都有內(nèi)源性病毒。豬的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒(PERVs)對豬本身不具有毒性,但若PERVs傳播到人體內(nèi),雖然還未在臨床上得到驗證,科學(xué)家認(rèn)為,這可能會導(dǎo)致免疫缺陷和腫瘤。這樣一來,在豬器官成為人體器官移植備選,送上手術(shù)臺前,科學(xué)家必須先清除豬器官攜帶的PERV。
該論文的通訊作者、美國生物科技公司eGenesis的首席科學(xué)家楊璐菡和她的合作者們,正是第一次實現(xiàn)了活豬體內(nèi)PERV清除。
楊璐菡本科畢業(yè)于北京大學(xué),后赴美留學(xué),是美國基因編輯先驅(qū)、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授喬治·邱奇(George Church)的學(xué)生。eGenesis正由邱奇與楊璐菡聯(lián)合創(chuàng)立,致力于異種器官移植。邱奇也是該論文的作者之一。
在2015年,邱奇和楊璐菡就曾在《科學(xué)》雜志發(fā)表文章,宣布成功借助基因編輯技術(shù),一次性滅活了豬細(xì)胞中的62種PERV。
當(dāng)時,這則科學(xué)新聞引起很大關(guān)注,但他們的實驗尚且在試管中進(jìn)行,還未在活體內(nèi)進(jìn)行測試。同時,有感染學(xué)家“潑冷水”,認(rèn)為PERV是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒,只能在分裂的細(xì)胞內(nèi)復(fù)制,所以在已經(jīng)完成分化的器官組織中很少能傳播,對PERV是不是異種移植中的“大麻煩”表示質(zhì)疑。
而邱奇和楊璐菡在最新發(fā)表的這篇論文中特別花了筆墨,在進(jìn)行PERV清除實驗之前,他們首先證明了豬細(xì)胞與人類細(xì)胞共同培養(yǎng)時,會將PERVs傳播給后者。不僅如此,他們發(fā)現(xiàn),在體外,PERVs還會在人類細(xì)胞之間傳播。
“這些結(jié)果證實了在異種器官移植中,跨物種傳播的風(fēng)險?!弊髡咴谖恼轮袑懙溃骸拔覀兊臄?shù)據(jù)體現(xiàn)了在異種器官移植中,滅活PERV的價值所在?!?在接下來的論文中,研究人員在豬成纖維細(xì)胞中“檢索”了其存在的PERV,共發(fā)現(xiàn)25種。隨后,他們使用CRISPR技術(shù)將這25種PERV的基因位點失活。
但他們就此遇到了難題。當(dāng)編輯PERV位點的效能大于90%時,豬細(xì)胞出現(xiàn)停止生長的跡象。研究人員想到,可能是多重基因編輯導(dǎo)致的抑制,于是添入了一種修復(fù)DNA的物質(zhì)。最終,PERV失活率達(dá)100%的細(xì)胞得以生長。
接著,就像克隆羊一樣,研究人員將100%PERV滅活的體細(xì)胞核移入去核卵母細(xì)胞中,得到豬胚胎,并植入代孕母豬體內(nèi)。令研究人員欣喜的是,誕生的克隆小豬沒有表現(xiàn)出有PERV的跡象,存活最久的至少能有4個月大。
這些小豬成為世界上首批經(jīng)人工改造,不攜帶活性內(nèi)源性病毒的豬。它們將在之后被長期觀察,用于進(jìn)一步研究。
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