基因编辑有助于将猪的器官移植到人类身上
由于基因编辑这项强大的技术的存在,研究人员可以实现将猪的器官移植到人的身上。在《自然》的一篇论文中,研究人员介绍了通过使用CRISPR编辑法可除去猪细胞中有害的DNA片段。这也是迄今为止使用CRISPR所进行的最极端也最有价值的实例。这也大大增加了研究人员将猪的器官移植到人类身上的希望。
在美国大约有122500人在等待着器官移植,有一些学者提出猪的器官的移植或许可以弥补这样的尴尬,这是由于其器官尺寸和人类非常接近。但是迄今为止,没有人能够解决将猪的器官移植大人体身上时所产生的免疫反应。这些细胞也具有一些影响:它们的DNA副本也具有很多和病毒相关的DNA序列。这种猪内源性逆转录病毒(PERV)可以进入到人体内,从而会对人体产生影响。
基因学家George Church认为这些PERV序列是新的CRISPR实验的攻击目标。Church相信该研究会重新唤醒异种器官移植的想法,即将动物的器官用在人体身上。CRISPR是一种基于细菌对入侵病毒核酸的应用的古老的防御机制的方法,研究人员利用这种方法可以在RNA的指引下攻击某一个具体的基因区域,然后用一种酶来精确地切割它,要么扰乱这段基因,要么引入新的基因。Church的团队设计了这种可以攻击特定基因的RNA。这些细胞中的一小部分细胞中,CRISPR系统可以去掉每一个目标基因,这些经过修剪的细胞对人体的攻击力将会下降一千倍。分子生物学家Jennifer Doudna认为,这种细胞中的基因即便有超过62个区域被修饰,细胞也能存活。这种方法也可以用于探索人类基因组许多重复序列的功能。
Church 提到,和同时攻击很多不同的基因相比,一个一个编辑重复的基因序列是不一样的。他非常怀疑这个实验的结果,因为它利用了一种称为基因转换的非常罕见的现象,即DNA中已经被CRISPR激活的位置可以阻止其他最近被错误替换的位置的修复,从而会产生雪球效应,最终会使得PERV的副本呈现出好的结果。“我们并不认为我们所做的是可以推广的,这也并不意味着我们可以轻易改变这62种不同的基因。”
但是这样的研究结果很快和发展可移植猪器官相互连接起来。在一个关于基因编辑的国家科学院会议上,Church介绍了其研究小组用未激活的PERV序列制造了猪的胚胎,接下来将是无逆转录器官的克隆猪,而这一部分是没有在《自然》杂志上呈现的。“这一部分的实验我们还没有做,因此不敢妄下断言。”如果PERV的风险可以去除,那么跨物种移植研究人员将可以少一个需要担心的问题。但是为了获得可移植的猪,研究人员需要确认猪细胞中会引起人免疫反应的其他分子,并且在不会杀死猪的情况下去除这些基因。Church说他的团队有一个这样的清单,并且正在研究处理这些基因的办法。他们希望在2016年可以获得无免疫反应,无PERV的胚胎可供移植。移植免疫学家David Cooper也在进行开发猪器官移植方面的研究,他提到一些常规的部门例如美国食品和药品管理局已经表明,PERV的存在不适合进行临床试验。事实上,他担心这种新发现的可去除PERV元素的方法会减缓监管机构“可能现在要求我们这样做(没有任何证据表明它是必要的)”的进程。领导美国食品药品管理局一个顾问小组就的Salomon则不认同这种说法,“我现在不再害怕PERV,如果你能将PERV传递的概率减小到原有的千分之一,你可以尝试。这第一篇关于PERV的论文表明这样的做法也并不是疯狂之举。”
新材料在线编译整理——翻译:杨超 校正:摩天轮
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