巡山报告2·如何理解一种全新疾病MOBI,EPUB,AZW,PDF,TXT,KINDLE
新冠病毒的科学真相——科学大爆发时代不能错过的生物学必修课,“文津奖”得主王立铭为你巡山科学30年。
2020,新冠疫情在全球肆虐,新冠病毒是什么?是否有神药?无症状感染者是怎么回事?疫苗如何研发?未来会怎样?所有你想知道的关于新冠病毒的科学问题,这里都能找到答案。
哪些是这一年当中必须了解的生命科学大事件?吃一点“代餐”可以逆转二型糖尿病是真的吗?基因编辑能将猪的器官为人所用?自己不想运动,依靠别人运动也能让你年轻?
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6 器官移植的新方向
对于很多有严重疾病的患者来说,器官移植是他们最后的生存希望。全世界每年会进行超过10万次器官移植手术,移植的器官包括肝脏、肾脏、骨髓、眼角膜、皮肤、心肺、胰岛等。但是即便如此,对于急需器官移植的危重患者来说,等待和失望几乎是他们的宿命。全世界每天有18人,在等待器官的过程中死亡。在中国,器官移植的供需比例是让人绝望的1:30。
因此,摆脱对器官捐献者的依赖,利用生物学知识,在实验室里从无到有地创造出适合移植的器官,是生命科学非常重要的研究方向。
在过去这一年,在这个方向上,有两项来自中国的研究非常值得一提。
第一项研究,发表于2019年12月19日 [111] 。这项工作是由杭州的一家生命科学技术公司——启函生物——完成的。这家公司的联合创始人,是两位大有来头的人物——美国哈佛医学院的教授、基因编辑技术的领导者之一乔治·邱奇(George Church)和他的博士研究生杨璐菡。而这家公司的愿景,也确实非常惊人。他们希望改造猪的基因组,让猪的器官变得适合人类使用。如果这个目标可以实现,那么器官移植将会彻底告别来源的约束。
让猪的器官适合人类使用,可想而知,是一个非常艰难的任务。在猪的基因组DNA上,残留着一大批入侵病毒的DNA序列。这些被称为“猪逆转录病毒”(PERV)的DNA序列,也许会对人构成威胁。而且,让猪的器官在大小和结构上进一步接近人,也并不容易。更不要说,怎么保证猪的器官进入人体之后不会引发剧烈的排异反应,这是一个巨大的考验。
早在2017年,杨璐菡和邱奇已经利用基因编辑技术,一次性地祛除了猪基因组上全部的62个猪逆转录病毒残留,扫清了猪器官移植的一大技术障碍。
在过去的这个月,他们又发表了更进一步的研究成果——利用基因编辑技术,不光扫除了病毒残留,移除了猪细胞里几个可能会引起排异反应的蛋白质分子,还把几个帮助降低排异反应的人类基因放进了猪的身体里。这些操作看起来确实降低了器官移植中可能出现的排异反应,距离让猪的器官进入人体又大大前进了一步。
当然,经过这些遗传改造的猪器官是不是真的具备了临床应用价值,还是个未知数。这家公司目前正在测试将这些猪器官移植到猴子身体里,观察后续的反应。考虑到猪和人类之间相当巨大的遗传差别,如果我们想要获得更像人的猪器官,更多的基因编辑改造仍然是必需的。
想要创造合适移植的器官,把猪的器官改造得更像人,是一个很好的思路。但与此同时,还有一个相反的思路其实也很有希望,那就是——干脆在猪的体内生长出一个完整的人类器官来。
这就是所谓的“人兽嵌合体”的研究。简单来说,科学家们可以把人的干细胞,像种子一样放进动物的胚胎里,让它伴随着动物的生长发育同步长大,最终形成一个彻头彻尾的人类器官。