具體內(nèi)容如下:文章來(lái)源:知社學(xué)術(shù)圈近來(lái),得益于世界各地團(tuán)隊(duì)的科研攻堅(jiān),以基因編輯豬為供體的異種器官移植技術(shù)正在逐漸成熟。人類所面臨的器官供給匱乏的局面似乎將要迎來(lái)曙光。這些令人鼓舞的進(jìn)展也引發(fā)了公眾的疑問(wèn):技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值與前景如何?為什么選擇豬作供體?這會(huì)不會(huì)使某些寄宿于豬身上的疾病傳播到人群中,進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重后果?在新冠疫情風(fēng)暴下,人們對(duì)最后一個(gè)問(wèn)題更是尤其關(guān)注。本文將圍繞這些問(wèn)題展開(kāi)詳細(xì)介紹。

·無(wú)奈生命的缺口:器官移植
器官移植在終末期器官衰竭的治療中扮演著絕對(duì)重要的角色。對(duì)于那些罹患糖尿病、慢性腎病、心血管疾病以及肝炎等疾病的患者而言,器官移植是將其從終末期肝、腎、心等器官衰竭中拯救出來(lái)的救命稻草。而根據(jù)國(guó)家歷次衛(wèi)生服務(wù)調(diào)查報(bào)告可知,我國(guó)慢性病患病率正節(jié)節(jié)攀升,這無(wú)疑為器官移植帶來(lái)了巨大的供給壓力。
令匱乏局面更為嚴(yán)峻的是,自2015 年1 月1 日起,我國(guó)全面停止了使用死囚器官作為供體來(lái)源的器官移植,因此公民逝世后自愿器官捐獻(xiàn)成為器官移植使用的唯一渠道。然而因多種因素限制,我國(guó)的器官捐獻(xiàn)率相當(dāng)?shù)牡?。?jù)全球器官捐獻(xiàn)與移植觀察機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù),西班牙的器官捐獻(xiàn)率最高,為35.1次每百萬(wàn)人,美國(guó)為25.8次每百萬(wàn)人。而在中國(guó),這一數(shù)字僅為0.03次每百萬(wàn)人(據(jù)中國(guó)衛(wèi)生計(jì)生委數(shù)據(jù))。

我國(guó)目前每年可實(shí)施臨床器官移植的數(shù)量約為1 萬(wàn)例,而等待器官移植的患者則有150 萬(wàn),供求比約為1 :150。在冰冷的數(shù)字背后,是大批在絕望中等待死亡的患者。當(dāng)然,總的來(lái)說(shuō),同種器官移植中的供給缺口依然是一個(gè)全球性的問(wèn)題,且情勢(shì)或許還在進(jìn)一步惡化。因此,找尋合適的器官供體來(lái)源,成為了器官移植研究中的燃眉之急。
優(yōu)良的器官供體——豬
在這種背景下,科學(xué)家們將目光轉(zhuǎn)向了動(dòng)物身上,因此催生了異種器官移植技術(shù)。由于豬在遺傳學(xué)、生理學(xué)和解剖學(xué)方面與人類近似、人豬共患病發(fā)生的可能性相對(duì)較小、豬更加易于養(yǎng)殖等優(yōu)勢(shì),豬成為了異種器官移植的優(yōu)良動(dòng)物供體。且頗為有趣的是,使用豬作供體似乎還會(huì)比使用靈長(zhǎng)目動(dòng)物引發(fā)更少的倫理爭(zhēng)議。
我們知道,器官移植技術(shù)作為一種治療方法,保證其安全性是首要的。這不僅包括異種細(xì)胞、組織或?qū)嶓w器官使用的安全性,還包括用于防止排斥反應(yīng)的免疫抑制方案的安全性。而在以豬為供體的跨物種移植技術(shù)中,難題之一是,豬與人之間免疫學(xué)的不相容性會(huì)導(dǎo)致移植后患者出現(xiàn)免疫排斥反應(yīng)和凝血障礙;難題之二是移植可能導(dǎo)致由豬到人的跨物種感染。
令人欣慰的是,在長(zhǎng)久的嘗試研究過(guò)后,研究人員已經(jīng)基本找到了解決免疫學(xué)不相容性問(wèn)題的方向——通過(guò)靶向編輯特定基因,調(diào)節(jié)異種抗原、凝血調(diào)節(jié)因子、補(bǔ)體調(diào)節(jié)因子、細(xì)胞免疫應(yīng)答因子、抗凋亡和抗炎癥因子,從而達(dá)到有效緩解免疫學(xué)不相容性的目的。
而相比之下,由豬到人的跨物種感染問(wèn)題則更為復(fù)雜。在人類歷史上造成嚴(yán)重后果的傳染病中,起源于動(dòng)物的有近七成,人們知曉將近150 多種感染物可以從動(dòng)物傳染給人類。盡在眼前的新冠疫情就是如此。那么從豬身上移植器官會(huì)不會(huì)面臨同樣的風(fēng)險(xiǎn)呢?
對(duì)于豬可能導(dǎo)致的跨物種感染,可區(qū)分為外源性的和內(nèi)源性的。外源性即指那些豬所攜帶的傳染性病原體,比如外源性的細(xì)菌、病毒、寄生蟲等。這些病原體不僅對(duì)豬本身具有致病性,也會(huì)給器官移植受體帶來(lái)疾病感染的風(fēng)險(xiǎn),但它們?nèi)钥梢酝ㄟ^(guò)供體篩選和無(wú)菌環(huán)境飼養(yǎng)等措施來(lái)避免。
而內(nèi)源性的感染則不然。對(duì)于豬供體的異種器官移植技術(shù)而言,擺在科學(xué)家面前的最大挑戰(zhàn)是豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒(porcine endogenous retroviruses,PERVs)。這是一種交叉感染病毒,在豬的基因組中存在多個(gè)拷貝,并能垂直傳播給后代。它在豬體內(nèi)一般不具毒性。但當(dāng)豬的細(xì)胞和人的細(xì)胞接觸時(shí),內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒會(huì)從豬的基因組整合到到人的基因組,導(dǎo)致PERVs的跨物種感染。
由于這種病毒存在于豬的基因組中,憑借后天手段對(duì)其進(jìn)行清除近乎不可能。迫于無(wú)奈,有的科學(xué)家進(jìn)行了大量的豬種篩選,獲得了特定的豬品系,以求降低PERVs 在豬體內(nèi)的效價(jià)。不過(guò),這依然不能使PERVs 完全失活,PERVs一時(shí)成為了豬供體異種器官移植的噩夢(mèng)。
基因編輯技術(shù)與異種器官移植
直到2013年,CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)的橫空出世,這一棘手的問(wèn)題迎來(lái)了轉(zhuǎn)機(jī)。2015 年,哈佛遺傳學(xué)家George Church及華人學(xué)者楊璐菡等使用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)精準(zhǔn)敲除豬原代細(xì)胞系中的所有PERVs 拷貝,使PERVs 的感染能力降低了1 000 倍以上。該突破一舉掃除了該技術(shù)領(lǐng)域的最大障礙,使學(xué)界信心重燃。新一代的基因編輯技術(shù)為以豬為供體的異種器官移植提供了巨大的可能性,人類器官移植資源匱乏的現(xiàn)狀,也更添了一絲曙光。
近來(lái),清除了主要障礙的豬供體異種器官移植研究,正在努力朝著成功前進(jìn)。2019 年 12 月,楊璐菡所聯(lián)合創(chuàng)立的生物技術(shù)公司啟函生物,在 bioRxiv發(fā)表了一份論文預(yù)印本,透露已經(jīng)有十幾頭經(jīng)過(guò)CRISPR技術(shù)編輯的“小豬3.0”問(wèn)世,它們是迄今為止基因編輯數(shù)量最多的動(dòng)物。這一進(jìn)展很被看好。而德國(guó)慕尼黑大學(xué)Eckhard Wolf團(tuán)隊(duì)運(yùn)營(yíng)的基因編輯豬養(yǎng)殖中心——the Center for Innovative Medical Models,也在致力于培育可用于器官移植的供體豬。與此同時(shí),美國(guó)、英國(guó)、日本等一批國(guó)家均有研究團(tuán)隊(duì)在對(duì)該技術(shù)進(jìn)行攻堅(jiān)。

而我國(guó)在該領(lǐng)域也走在技術(shù)發(fā)展的前列,比如南京醫(yī)科大學(xué)的戴一凡教授團(tuán)隊(duì),他們研究中的基因改造豬的心臟已經(jīng)能在猴體內(nèi)存活900多天,腎臟能存活一年左右。這在世界范圍內(nèi)都是較為領(lǐng)先的水準(zhǔn)。
可以說(shuō),得益于世界各地科研團(tuán)隊(duì)的共同努力,以基因編輯豬為供體的異種器官移植技術(shù)正在逐漸成熟。而近年來(lái),與該技術(shù)配套的相關(guān)法律法規(guī)在不斷完善,倫理方面的討論也愈發(fā)充分?;蛟S在不久的將來(lái),異種器官移植技術(shù)就能作為一種切實(shí)可行的治療手段,令廣大患者受益。
本文文章轉(zhuǎn)載自新浪新聞
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