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幸运的是,科学家们迎来了“基因魔剪”CRISPR。带来本次突破的 George Church 和杨璐菡也是最早投身于基因编辑技术的开发人员,他们曾有一个想法:高效的 CRISPR 能否用于“引导”RNA 和 DNA 切割酶针对猪细胞的全基因组进行精确编辑。
在 2015 年,他们共同创立了专注于器官移植的 eGenesis 公司,杨璐菡担任该公司的首席科学家。而早在攻读博士学位的过程中,杨璐菡就意识到器官移植对全人类的重要性。这位毕业于北京大学,并于哈佛大学获得了博士学位的 80 后姑娘曾表示:“我们希望这家公司(eGenesis)能创造出患者不需等待就可进行器官移植的新世界。”
同一年,他们使用 CRISPR 技术使猪基因组内 62 个 PERV 基因同时失活。这在当时被认为是通过 CRISPR 实现精确、广泛遗传改变最成功的例子。它也为人们带了希望:这一技术最终可让猪器官适合于人体。
eGenesis 公司 2015 年的研究成果属于细胞水平的试验。而现在,通过基因编辑工具 CRISPR,eGenesis 公司使猪胚胎中该病毒的 25 个拷贝全部失活,将这些胚胎植入母猪的体内后,健康小猪顺利诞生。目前,该公司已经通过这种方法获得了 37 只小猪,在 4 个月的观察中,这些小猪均发育正常且体内无病毒(活性)。
来自德国罗伯特·科赫研究所(Robert Koch Institute)研究所的病毒学家 Joachim Denner 一直在从事神秘的PERV测序相关研究,他表示:“如果这个消息属实,这将无疑具有极其重要的意义……但凡有可能敲除猪基因中的PERV病毒,我们应该毫不犹豫!”
eGenesis 公司进行研发的策略
传统的基因编辑过程非常缓慢且漫长,敲除一个基因的两个拷贝常常需要几代猪的繁殖,如果需要加入人类基因,那么时间可能还要 X2。来自马里兰大学医学院的外科教授 Muhammad Mohiuddin 认为,与传统的基因编辑相比,使用 CRISPR 技术同时对多个基因进行剪切可以节省大量的时间。他同时也是另一个异种器官移植项目的负责人(并未参与此项研究)。
值得注意的是,虽然这些病毒可能会感染人类组织,但目前并没有证据证明这会导致人类的健康问题。
“除了这些病毒,异种器官移植在临床应用上还有其他一些限制因素”, Mohiuddin 说到,话意直指在动物器官移植过程中机体产生的免疫反应。杨璐菡也认为,
要想这些基因编辑猪的器官在人体上试用,仍旧需要数年的等待
。
也就是说,猪器官人体移植目前面临的两大问题分别是:一是猪的基因组内含有内源性逆转率病毒序列,可以感染人类;二是猪的器官在人体内会触发严重的免疫风暴,产生免疫排斥反应。
解决了前一个问题,后一个问题将是 eGenesis 公司需要攻克的下一个难关。接下来,eGenesis 将继续使用 CRISPR 技术对免疫系统相关基因进行修饰。