培育基因改造豬，給人提供移植器官

近日，利用CRISPR-Cas9基因編輯技術改造豬細胞，克隆培育后為患者提供可移植器官的初創(chuàng)公司eGenesis獲得了3800萬美元的A輪投資。eGenesis生命科技公司由哈佛大學基因學家George Church和現年30歲的生物工程學家楊璐菡博士于2015年合作創(chuàng)辦，楊璐菡博士任公司科學家。
eGenesis公司提出的豬源器官移植方案如下：
1. 用CRISPR-Cas9基因編輯技術改造豬細胞；
2. 利用基因改造后的豬細胞，制造豬的克隆體；
3. 豬培育完成后，對用于移植的器官進行測試，通過后用于器官移植
市場對異種移植技術重拾信心，離不開近來大放光彩的CRISPR-Cas9基因編輯技術。
CRISPR-Cas9基因編輯技術對異種器官移植的貢獻在于，它地解決了異種器官移植面對的兩大難題，即豬的內源性病毒基因對人體的潛在危害和人體對豬源器官的免疫排斥反應。
公司成立之初，eGenesis在《科學》雜志上發(fā)布了一篇文章，稱George Church和同事在豬細胞中利用CRISPR-Cas9基因編輯技術實現了一次性剔除62個豬攜帶的內源逆轉錄病毒（PERVs），后者對豬無害，但一部分科學家相信對人體有潛在危害。
該研究剔除的是同一個基因的62個重復序列，George Church稱：“這并不意味著我們現在可以輕易地改變62個不同的基因”，但CPISPR-Cas9作為而的基因編輯工具，大大調高了基因編輯效率，縮短了培育基因改造豬的時間。印第安納大學的器官移植醫(yī)師Joseph Tector說：“我們用了三年時間得到了一只α-gal基因剔除豬，但現在只需要5個月。”
研究人員在知曉豬的基因中包含對人體有潛在危害的逆轉錄病毒基因，借助CRSIPR-Cas9基因編輯技術提供的強大的工具能夠快速剔除這類病毒基因，使得異種器官移植面臨的*個問題迎刃而解。但異種器官移植面對的第二個問題，即人體免疫系統(tǒng)排斥反應，似乎要困難很多。原因是，雖然研究人員已經找到了一些引發(fā)人體免疫排斥反應的外源性物質，比如豬細胞表面抗原α-乳糖，進而通過剔除與產生α-乳糖有關的基因，從而減少免疫反應，但是免疫排斥反應是非常復雜的過程，研究人員至今并未*明白人體發(fā)生的免疫排斥反應過程和機理。
在能確定跟引起人體免疫排斥反應有關的基因后，工作也并未輕松下來。因為目標基因往往包含成千上萬個堿基對，“免疫消除”的工作量無疑是巨大的。楊璐菡博士說：“現在每天我們都在zui大限度地利用CRISPR-Cas9技術。而挑戰(zhàn)在于，你得在一個細胞中進行多重切割，同時還不能殺死細胞。”
除了剔除與人體免疫排斥反應有關的基因，eGenesis公司同樣利用基因同源重組技術將新基因插入豬細胞的DNA中，插入的新基因往往來自人類，用于減輕或消除人體對豬源器官的免疫排斥反應。
即使對豬源器官進行了基因修飾能減輕人體的免疫排斥反應，但這并不意味著科學家已經*攻克這一難題。楊博士說病人仍然需要服用藥物削弱自身的免疫系統(tǒng)，但她認為這項技術將首先能滿足醫(yī)療市場對可移植器官的巨大需求。
目前，eGenesis公司已經獲得了基因改造的豬胚胎細胞，并且正在將這些胚胎細胞發(fā)育成能提供可移植器官的豬。之后，會對這些豬的器官進行測試，檢驗它的安全性和有效性。通過測試后，這些豬源器官將zui終可用于臨床器官移植試驗（通常從狒狒開始）。
雖然距離真正實現豬源器官移植還有很長一段路要走，但CRISPR-Cas9基因編輯技術的不斷進步和研究人員對人體免疫排斥反應的深入了解，加上市場投資的推動會進一步加快異種器官移植技術的發(fā)展和應用。