新浪科技综合|世界首例猪肾移植人体手术测试初步成功,这项技术有什么价值?( 三 )


ASGR1基因 , ASGR1蛋白在猪血管内皮细胞表达 , 可以被受体的免疫细胞识别并攻击 , 引起急性的血管内凝血 , 造成猪器官的快速失活 。 同时 , 还可以诱发异种移植后受体发生血小板减少症 。
上述三个基因如果全部敲除 , 则可以基本上把异种移植超急性排斥反应的可能性压到最低 。 但新闻中的基因编辑猪仅敲除了α-gal , 即α-1 , 3-半乳糖转移酶基因(GGTA1P基因) 。
除了敲掉猪的基因 , 也可以导入部分人的基因 , 比如人CD55 、人CD59 , 这两个都是重要的人补体抑制因子 , 这种因子可减少超急性排斥反应和炎性反应的发生 , 可以理解为天然的抑制免疫调节剂 , 如果给猪导入人的CD55/59基因 , 就可以抑制异种移植的超急性排斥反应 , 保护异种移植组织器官 。
而就算猪的器官完美熬过了超急性排斥反应 , 还有基于ABO血型和HLA复合体的急性排斥反应 。 如果要通过基因编辑的方法去避免急性排斥反应 , 那要敲除的基因可就更多了 。
所以新闻中的这个成功是暂时的、非常有限的 , 人类距离换动物器官的技术还有很远的路要走 。
换一种思路 , 还有什么方法?
可以用嵌合体动物技术 , 即所谓的“奇美拉” 。 我认为 , 与其对猪的多种基因进行编辑 , 取得基因编辑的猪器官 , 倒不如让猪长出人的器官来的更加方便 。 大体思路是对猪的受精卵进行基因编辑 , 使其无法长出肾脏 , 然后在早期胚胎阶段导入人的干细胞 , 最后由人干细胞在猪的胚胎内发育出人的肾脏 。 最后用于移植 。

新浪科技综合|世界首例猪肾移植人体手术测试初步成功,这项技术有什么价值?
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图5/7

这就是所谓的嵌合体技术 , 感兴趣的朋友可以看我之前写的另一个介绍嵌合体的回答:
但这个技术路线最大的阻碍是医学伦理 , 斯坦福大学进行的人羊嵌合体胚胎也仅仅维持了28天 , 这个嵌合体胚胎就被销毁了 , 即便这个羊胚胎内只有不足万分之一的细胞是人类细胞 。 但是有科学家担心 , 万一一部分人体细胞发育成这只小羊的大脑 , 那么这只人羊嵌合体会不会有人的意识?这个缝合怪未来应该被看作是羊 , 还是人?如果在这个伦理问题上管控太松 , 未来可能会有我们无法预知的 , 更加棘手的伦理问题 。
如果未来我们通过缜密的基础实验和充分的伦理论证 , 认为这个技术可以继续开展试验 , 突破28天的胚胎实验限制 , 那么距离动物长出人体器官还有另外一些问题需要解决:
1 , 动物细胞内潜伏的逆转录病毒:猪内源性逆转录病毒(PERV)类似于HIV病毒 , 它会将自己的遗传信息转化为DNA , 整合到宿主的基因中 , 从而实现永久性的潜伏 。 一旦条件允许 , 这段基因就会开始转录、翻译 , 最后包装成成品病毒 , 感染受体使其患病 。 这种整合到宿主基因中的病毒遗传片段叫“前病毒” 。 其实这也是HIV感染无法完全治愈的原因所在 。 好在杨璐菡博士已经于2015年通过“基因剪刀” , CRISPR-Cas 9完全剪掉了猪基因中的前病毒 , 这个技术已经成熟了 。

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