美國(guó)哈佛大學(xué)和生物技術(shù)公司eGenesis研究人員最近利用一種新的基因編輯技術(shù)，敲除了豬基因組中可能有害的病毒基因，從而掃清豬器官用于人體移植的重大難關(guān)，為全世界亟須器官移植的上百萬(wàn)病人帶來(lái)希望。

　　鑒于這項(xiàng)成果的意義重大，美國(guó)《科學(xué)》雜志一次性審稿，并提前在線(xiàn)刊登論文，而不是按慣例等到每周的星期四發(fā)表。

　　重燃異種器官移植信心

　　哈佛大學(xué)和eGenesis異種器官移植課題帶頭人楊璐菡表示：“這個(gè)工作掃除了10多年前發(fā)現(xiàn)豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒后在這個(gè)領(lǐng)域的最大的安全障礙，也重新燃起了大家對(duì)異種器官移植的信心。”

　　內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒是嵌在細(xì)胞內(nèi)基因組的病毒，在豬身體里面不會(huì)有毒性。但當(dāng)豬的細(xì)胞和人的細(xì)胞接觸時(shí)，這種病毒會(huì)從豬的基因組“跳”到人的基因組中。

　　異種病毒傳播最典型的例子就是艾滋病病毒(一種逆轉(zhuǎn)錄病毒)從靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物傳播到人類(lèi)，至今還沒(méi)有有效徹底的醫(yī)療方法防御和清除艾滋病毒。因此，豬基因組的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒成為人體移植利用豬器官面臨的一個(gè)重大醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界大概有200萬(wàn)人需要器官移植，但是器官捐獻(xiàn)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于需要的人數(shù)。移植器官供體不足隨著老齡化和慢性疾病的多發(fā)而愈發(fā)嚴(yán)重。

　　楊璐菡和她在哈佛的博士生導(dǎo)師、美國(guó)科學(xué)院及工程學(xué)院雙料院士喬治·丘奇創(chuàng)立了一家叫eG enesis的生物技術(shù)公司，致力于推動(dòng)異種器官移植臨床應(yīng)用。從2014年起，楊璐菡作為異種器官移植課題帶頭人，帶領(lǐng)10個(gè)人的科研團(tuán)隊(duì)在哈佛和eG enesis利用新發(fā)明的一種叫做CRISPR-Cas9的“基因剪刀”技術(shù)，敲除豬基因組中可能的致病基因。

　　豬細(xì)胞基因修改非常難

　　此前，大多數(shù)的基因改造都是一個(gè)基因?qū)用嫔系男薷?，CRISPR-Cas9的最高紀(jì)錄也就是一次改造6個(gè)基因拷貝。而在豬細(xì)胞中，一個(gè)細(xì)胞有62個(gè)拷貝的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒基因需要修改，并且必須保持基因組的完整性。“這是一個(gè)非常艱巨的任務(wù)，”她說(shuō)，“即使在2014年波士頓大雪封城，全城交通癱瘓的一個(gè)星期，我們的隊(duì)員仍花幾個(gè)小時(shí)步行到實(shí)驗(yàn)室，繼續(xù)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。”

　　當(dāng)丘奇和楊璐菡改造后的豬細(xì)胞和人的細(xì)胞一起培養(yǎng)時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)，豬病毒“侵染率下降到了至少以前的1/1000”，“在監(jiān)測(cè)靈敏度范圍內(nèi)檢測(cè)不到任何侵染”。“我們相信這個(gè)工作，和我們展示的技術(shù)的可能性，會(huì)帶領(lǐng)異種移植這個(gè)領(lǐng)域煥發(fā)蓬勃新生機(jī)。”楊璐菡說(shuō)道。 新華社

　　追問(wèn)

　　移植到人體，為什么是豬器官?

　　大小和功能與人類(lèi)似，異種器官中被認(rèn)為最適合移植

　　豬的器官因?yàn)榇笮『凸δ芎腿祟?lèi)似，被認(rèn)為是最有可能成為能移植到人體的異種器官。

　　上世紀(jì)90年代，歐美政府花大力氣來(lái)推動(dòng)豬器官移植項(xiàng)目，幾個(gè)全球大藥廠(chǎng)也投了巨資希望解決豬器官的人體排斥問(wèn)題，但沒(méi)想到后來(lái)發(fā)現(xiàn)豬的基因組里面有內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒存在，最終世界衛(wèi)生組織和美國(guó)政府都明令，在找到解決辦法之前，停止一切異種器官移植的臨床試驗(yàn)。

　　楊璐菡說(shuō)：“由于無(wú)法預(yù)期什么時(shí)候，以及用什么方法來(lái)解決這些問(wèn)題，異種器官移植行業(yè)遭到了重創(chuàng)，經(jīng)歷了12年的停滯。”

　　由于楊璐菡所在的異種器官移植課題團(tuán)隊(duì)利用名為CRISPR- Cas9的基因剪刀技術(shù)，敲除了豬基因組中可能的致病基因，目前出現(xiàn)了重大突破。