社交账号登录

社交账号登录

0/34

上传头像

拖拽或者缩放虚线框,生成自己满意的头像

头像

预览

忘记密码

设置新密码

智能

基因编辑去除病毒,让猪器官移植人体有了新希望

Gina Kolata2017-08-13 07:21:56

专家们几乎已经放弃了将动物器官进行人体移植的希望,但这项实验使猪的肝脏、心脏以及其他器官进行人体移植成为了可能。

本文只能在《好奇心日报》发布,即使我们允许了也不许转载* 

研究者通过基因编辑清除了猪体内的某些病毒,而这些病毒很有可能对人体具有致病性。这在动物器官人体移植领域是一项惊人的成绩。

这项实验的报告刊登在周四的《科学》(Science)杂志上。专家们几乎已经放弃了将动物器官进行人体移植的希望,但这项实验使猪的肝脏、心脏以及其他器官进行人体移植成为了可能。

美国器官共享联合网络(United Network for Organ Sharing)首席医疗官大卫·克拉森(David Klassen)博士表示,如果猪的器官安全可靠,“那么器官移植的前景就要大变了。”器官共享联合网络是一个负责协调全国器官移植系统的民间非盈利组织。

据克拉森博士表示,去年共有 3.36 万例器官移植,但却有 11.68 万人等待着器官移植。他说:“器官移植严重供不应求。”克拉森未参加最近的这项研究。

经过基因改造去除了内源性逆转录病毒的小猪,其器官更适合做人体移植。图片版权:eGenesis

哈佛大学的遗传学家乔治·丘奇(George Church)博士是实验的牵头人,他表示猪器官的人体移植有望在两年内实现。

新的研究整合了近年来基因编辑和克隆两项重要成就。但克拉森博士强调,这项工作具有很强的创新性,但其过程难以预料。

确定猪器官人体移植足够安全并可广泛应用可能还需数年时间。

数十年来,研究者们一直试图利用猪作为“器官工厂”。猪器官的大小适合于人体移植,而且从理论上来讲,猪与人的器官十分相似,因此可以在人体内正常工作。

但新的前景也引发了关于动物利用与权益保护的棘手问题。全美每年估计有 1 亿头猪被宰杀供食用。

追求这一目标的科学家们认为,相比于食用猪的总数,几千只用作器官移植的猪仅仅是一个小数目而已。

一些主要的宗教团体也已经介入了相关讨论。马萨诸塞州综合医院(Massachusetts General Hospital)器官移植项目主任杰·费舍曼(Jay Fishman)博士强调,他们普遍接受猪器官作为救命的人体移植,猪的心脏瓣膜用于人体移植已经十分普遍。

(但一些犹太教和穆斯林群体还未接受猪肾脏用于人体器官移植。他们认为,肾衰竭的病人可以通过透析生存。)

科学家们自 1990 年代起就开始尝试利用猪的器官做人体移植,但在 1998 年,费舍曼博士和他的同事发现猪具有某些病毒基因,然而这种病毒与引起猴子患白血病的病毒十分相似。

当研究者们在实验室中将猪的细胞与人体胚胎肾脏细胞共同培养时,这些内源性逆转录病毒也扩散到了人体细胞。这些人体细胞一旦感染,周围的细胞也不能幸免。

因为担心人类会感染上奇怪的转录病毒,研究一度陷入了困境,但谁也谁也说不清风险究竟有多大。多年之后,包括费舍曼博士在内的很多专家对这一问题的顾虑有所减轻。

糖尿病患者们接受了猪的胰腺细胞,将胰腺细胞隐藏于某种鞘状物中,人体免疫系统就不会产生排异反应了。烧伤病人有时也会接受来自猪的皮肤移植。但最终猪的皮肤会遭到人体的排斥,可这并不意味着彻底的失败。

证据显示,这些病人并未感染猪的逆转录病毒。阿拉巴马州立大学伯明翰分校(University of Alabama at Birmingham)的器官移植外科医生约瑟夫·泰克特(Joseph Tector)博士表示,在任何情况下,猪的逆转录病毒对于治疗艾滋病的药物都十分敏感。

费舍曼博士说:“我们并不清楚带有病毒的猪器官是否会感染人体细胞,我们也不知道这种感染是否很危险。但我认为其社会风险非常低。”

丘奇博士和他的同事们认为内源性逆转录病毒的问题可以通过新的基因编辑技术 Crispr 解决。他们从猪体内提取细胞,然后将带有病毒基因的染色体取出,之后科学家们再克隆经过基因编辑的细胞。

用于移植的每个猪细胞都处于初期的生长阶段,放入卵子之后,基因信息使卵子具有发育成为胚胎的能力。将此胚胎植入母猪体内之后,培育出小猪就与最初植入的胚胎具有相同的基因信息。

克隆通常以失败告终,大多数的胚胎和胎儿都在出生前夭亡了,一些小猪也在出生不久后夭折。但丘奇医生和他的同事成功培育了 15 只小猪,最早的一只目前已经四个月大了。这些小猪都没有逆转录病毒。

丘奇博士找到了一家名为 eGenesis 的公司,希望可以卖出这些经过基因改造的猪器官。丘奇说,最终公司希望经过基因改造的猪具有与患者相适应的器官,这样患者就无需服用抗生素了。

大卫·萨奇(David Sachs)博士是哥伦比亚大学的外科教授,他对直接培育这种具有兼容器官的猪持怀疑态度。

萨奇博士说:“恐怕他们会发现,这个目标看起来容易做起来难,但如果是我错了,我也很高兴。”萨奇医生也在做培育适于器官捐献猪种的研究。

基因编辑和克隆器官排异的问题已经通过基因编辑和克隆解决了。在 1980 年代,当外科医生将猪的心移植到狒狒体内时,排异的问题就出现了。让医生们惊讶的是,狒狒在术后几分钟就死亡了。

研究者们很快发现了猪的器官覆盖着碳水化合物分子,带有这种分子的器官会被人的抗体识别并迅速消灭。

阿拉巴马州立大学伯明翰分校的大卫·库珀(David Cooper)博士和他的同事们,包括泰克特博士在内,已经运用基因编辑和克隆技术消除了猪器官表面的碳水化合物

他们成功地将猪的心脏和肾脏移植到了猴子和狒狒的体内。泰克特博士表示,到目前为止,这些动物已经存活一年以上,也没有任何问题。

他们还将猪产生胰岛素的胰腺细胞植入患有糖尿病的猴子,猴子在之后的一年里都无需体外注射胰岛素。在与联合制药公司(United Therapeutics)的合作项目中,研究小组已经专门建立了培养用于基因编辑的猪的农场。

丘奇博士说,他也正在研究如何去除猪器官表面的碳水化合物,他希望能将两个研究成果结合在一起,那么这种器官也不会有逆转录病毒了。但阿拉巴马的研究小组认为猪的内源性逆转录病毒并不是最主要的问题。

泰克特博士表示,外科医生们习惯于评估移植器官的感染风险,但对于重病患者来说,移植的优势大于风险。

库珀博士承认,一些人十分反感培养猪来获取器官。很多病人更倾向于人体器官移植,但全部使用人体器官进行移植并不现实。

他说:“每天都有 22 个等待器官移植的病人死去,如果你用猪的某个器官帮到了他,不也是很棒的事情吗?”


翻译 熊猫译社 孙一

题图来自 Public Domain Pictures

© 2017 THE NEW YORK TIMES

喜欢这篇文章?去 App 商店搜 好奇心日报 ,每天看点不一样的。