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中外合作异种器官移植取得重要进展

生物技术 时间:2020-03-19 09:16:31 作者:莫敖坤
【http://www.globalcon.cn - 中国农业科技网】

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美国、中国和丹麦研究人员日前宣布,他们培育出世界上首批对器官移植而言无“毒”的活猪,成功解决猪器官用于人体移植最重要的安全性问题,为全世界需要器官移植的上百万病人带来希望。

该项研究成果由云南农业大学、美国哈佛大学创生生物团队、丹麦奥胡斯大学联合完成。哈佛大学教授、基因技术领域著名科学家乔治·丘奇认为,这批克隆猪的诞生和存活具有奠基性,异种器官移植有望两年内被安全应用到临床上。

猪是解决人类器官短缺

理想供体

据不完全统计,全世界每年超200万人需器官移植,但器官捐献数远低需求数。移植器官供体不足随着老龄化和慢性疾病的多发愈加严重,供需矛盾突出。

猪因为一万多年前被人类驯养,一直与人类迁徙生存,其生理指标、代谢系统以及基因的相似度都与人类相似,器官大小和功能与人类器官也高度相似,包括肾、心、肝、胰岛细胞、皮肤和角膜等器官和组织是能移植到人身上的最佳异种器官。且猪繁殖快,无伦理之争等优势,被认为是解决人类器官短缺的理想供体。

但猪器官移植到人体上面临两大难题:猪内源性逆转录病毒引起的安全性问题和排斥反应。上世纪90年代,研究者曾尝试用异种器官移植的方式解决器官移植问题,但试验却发现,猪的器官在人体内不仅存在免疫排斥问题,还可能存在“毒”性。

内源性逆转录病毒是2500万年猪种群基因组中永久性存在的病毒,此前的研究表明把猪器官移植到人体内存在该病毒被激活并感染人类细胞的风险,成为阻碍猪为人提供器官的主要障碍。哈佛大学创生生物团队首席科学执行官杨璐菡说,内源性逆转录病毒对人体有潜在健康风险,若直接将猪器官移植到人体,可能会导致新型疾病传播。

最终世卫组织和美国政府都明令,在未找到解决办法前,停止一切异种器官移植的临床试验。由于无法预期何时、用何方法解决这些问题,全球异种器官移植业经历了12年停滞期。

2020年将实现

猪到人的器官异种移植

以美国eGenesis公司为首的研究团队不久前在学术期刊《科学》上发表了此次科研成果。首批敲除猪内源性逆转录病毒基因的无“毒”克隆猪由云南农业大学魏红江教授与美国eGenesis公司杨璐菡博士和哈佛大学乔治·丘奇教授在云南农业大学成功获得。

在最新研究中,杨璐菡等人结合使用CRISPR工具和小分子药物,成功修改了猪原代纤维细胞基因组中25个基因位点。然后,像培育世界第一只体细胞克隆动物“多利”羊那样,研究人员通过细胞核移植操作,利用修改好的猪纤维细胞制造出猪胚胎,并植入母猪体内,最终在西南生物多样性实验室诞生出世界首批内源性逆转录病毒被灭活的猪。

云南农业大学教授魏红江说,37头生长良好的克隆猪存活了15头,最大的4个月。这批猪的诞生和健康成长意味着人类从根本上解决了异种器官病毒传染的风险,是解决异种器官移植临床化中跨物种病毒传播安全性问题的关键,这也是异种器官移植科学研究进程中标志性、里程碑式成果。

“至少在它们4个月大的阶段,我们没有观测到修改的小猪和正常小猪有生理上的区别。”杨璐菡说,“我们将在这批猪种的基础上继续改造基因组以解决免疫排斥问题,争取早日实现异种器官移植临床应用,拯救千千万万等待器官移植的病人。”

“我们的工作从根本上解决了异种器官移植中异种病毒传播的风险问题。”eGenesis联合创始人和首席科学执行官杨璐菡对记者说,“这批猪是奠基性的一批猪种,将来异种移植有望被安全地应用到临床上。”

英国肯特大学教授达伦·格里芬评价说,这项工作是异种器官移植朝着成为现实迈出的“重大一步”。但他也提醒说,这方面还有包括伦理问题的许多变数需要解决。

eGenesis公司日前对外公布,到2020年实现猪到人的器官异种移植。2017年8月,日本国立国际医疗研究中心等研究团队对外发布,三至五年内实现猪胰岛细胞移植到I型糖尿病患者体内的临床应用。

中国科学家团队

取得多项突破性进展

魏红江是云南农业大学基因编辑和体细胞克隆技术省创新团队带头人,十多年来一直致力于动物体细胞克隆和基因编辑研究。该团队拥有国内最大的猪基因编辑和体细胞克隆技术平台,每天最大量可构建近2000个基因编辑克隆胚胎,而且该团队所处的昆明市气候四季如春,是国内唯一一个常年可以构建猪克隆胚胎的团队。

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