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基因編輯“豬3.0”的誕生異種移植距離“所有人都可以使用”更近了一步。



2017年,全球首個消除內源性逆轉錄病毒的基因編輯“豬1.0”誕生時,負責這項研究的美國公司eGenesis的聯合創始人楊露涵告訴新華社記者,他希望“建立中國獨立的未來在中國的研究與開發。” 該組織致力於為中國患者開發異種移植治療。”

三年後,楊鹿han回到中國後,杭州旗涵生物技術有限公司的領導團隊於9月21日在《自然生物醫學工程》雜誌上宣布,有望將其用於臨床異種移植原型“ Pig 3.0”。出來並成功解決了消除豬內源性逆轉錄病毒和增強異種器官免疫相容性的兩個主要異種移植安全性問題,這使她和她的團隊更接近實現“人人可用”異種移植的夢想。 更近了一步。

基因編輯“豬3.0”的誕生異種移植距離“所有人都可以使用”更近了一步。 1

兼容性更強,基因編輯“ Pig 3.0”順利誕生

持續不斷的新王冠流行已經破壞了全球科學研究。 對於楊露涵來說,儘管這種流行病導致一些原始的國際學術活動被取消,但它給團隊提供了更多的時間專注於科學研究並通過比以往更密集的在線會議與國際同事進行交流。

“生物產業不同於其他產業。每個人的“敵人”不是彼此,而是新的冠狀病毒,癌症和器官丟失。這是一個全球性問題。我們永遠不會閉門造車,但希望與他們合作國際傑出的科學家,醫生和監管機構保持密切的聯繫,以便他們可以生產出世界認可的領先產品。” 楊鹿han日前在接受新華社採訪時說。 就在過去一周中,團隊成員整夜熬夜,連續幾個晚上參加國際會議。

為了日夜努力,成功編輯了“ Pig 1.0”-“ Pig 3.0”基因的升級版本。 雲南農業大學,哈佛大學,麻薩諸塞州總醫院和eGenesis也參與了這項研究。 研究人員使用CRISPR / Cas9基因敲除技術和轉座子基因插入技術來修飾一批豬基因位點。 所生產的豬不包含內源性逆轉錄病毒,並且與人類免疫力和凝血功能兼容。 性別更強,具有正常的生理特徵,生育能力以及將編輯後的基因傳遞給下一代的能力。

2017年,哈佛醫學院遺傳學教授喬治·丘奇(George Church)的團隊和盧漢陽(Luhan Yang)的團隊在美國《科學》雜誌上宣布,世界上首批不攜帶內源性逆轉錄病毒的“豬1.0”誕生了,這從根本上說解決了豬的問題。 將器官移植到人體中可能會導致病毒傳播的風險。 2018年,“ Pig 2.0”誕生,進一步解決了異種移植中的免疫排斥問題。 新生的“ Pig 3.0”結合了前兩代的優點,具有更大的臨床應用潛力。

最新研究表明,在體外免疫試驗中無法將“豬3.0”細胞與人細胞區分開,顯示出良好的免疫相容性。 該論文的通訊作者楊露涵說,研究小組正在測試“ Pig 3.0”器官在靈長類動物上的有效性和安全性,並取得了一些“令人興奮的分階段結果”。

“每年全球器官移植的差距都很大。再加上程序,價格和質量的不均勻性,只有少數人能做到。我們的夢想是器官治療產品的未來可以被所有人使用,不論貧富。”楊鹿han說。

據報導,該團隊目前主要使用“ Pig 3.0”進行腎臟,肝臟和胰島的異種移植實驗,以期滿足尿毒症,急性肝炎和糖尿病患者的器官移植需求。 馬薩諸塞州總醫院移植部主任詹姆斯·莫爾克曼(James Malkman)表示,相關研究為數以百萬計的等待器官移植的患者帶來了希望。

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技術難題仍然存在,異種移植之路仍然遙遙無期

據不完全統計,全世界每年約有200萬人需要器官移植,而器官捐贈的數量遠遠少於需求。 異種器官移植的研究已經成為解決“移植器官短缺”的重要途徑,但同時也面臨著三大技術難題:異種病毒的傳播,免疫相容性和功能相容性。

豬的器官組織結構,生理功能和大小與人體器官相似,被認為是異種移植的最佳動物之一。 然而,將豬器官移植到人類面臨兩個主要的醫學風險:豬基因組攜帶內源性逆轉錄病毒,在移植到人類後可能具有“毒性”。 豬器官可能引起患者的免疫排斥。

隨著“ Pig 1.0”的誕生,內源性逆轉錄病毒的異質傳播風險已被“打破”,並且對免疫相容性的研究也在不斷發展。 2019年,巴西聖保羅大學生物科學研究所使用基因編輯技術試圖關閉豬中可能引起人類排斥的三個基因,旨在消除人類免疫系統對豬器官的排斥。

功能兼容性是一項尚未解決的技術挑戰。 移植的豬器官是否能夠充分發揮原始人體器官的功能,以維持激素分泌和代謝平衡,尚待檢驗。

楊盧漢說,解決“供體豬”異質病毒傳播的風險和免疫相容性只是“長征的第一步”。 該小組目前正在探索和改善功能兼容性,例如觀察移植豬腎臟的靈長類動物。 類動物是否可以通過分泌腎素來維持穩定的水鹽平衡。

即使可以克服技術問題,異種移植在未來的商業化道路上仍將面臨許多道德和法規方面的挑戰。 例如,如何權衡動物器官供應的倫理? 如何適當地監督和指導相關機構負責任地積極開發技術?

“技術進步通常要先於法規,道德規範和公眾認知。作為科學研究人員和技術推動者,我們有責任認真考慮這些問題,並與您分享我們的思維邏輯。能否應用所有技術進步?在某些情況下以及在什麼情況下可以將這些情況應用於這些情況,我們必須繼續探索以形成有用的框架,並真正促進技術改變社會。” 楊鹿han說。