基因猪 :长着可供人体移植器官的猪

更新时间:2024-09-20 11:27

外形是猪,却长着可供人体移植的器官,四川省医学科学院·四川省人民医院将从哈佛大学引进基因工程猪后,许多人都对这些带有人类基因的猪产生了浓厚兴趣。

概述

基因猪是通过克隆技术,抑制猪体内的“阿尔法1,3半乳糖转移酶”,从而使得猪细胞不能产生一种糖分子。这种糖分子只在普通猪和其他一些哺乳动物体内存在,而人类和其他灵长目身上都没有。如果将含有这种糖分子的动物器官移植给灵长类动物(包括人类),灵长类动物的免疫系统会识别出来,产生激烈的排斥反应。因此,在提取了猪的脱氧核糖核酸细胞后,科学家首先要剔除这种不利的“元素”,然后再转入人体基因。

之所以要用经过20多代近亲繁殖后的猪培育基因猪,就是因为这些猪的品种非常纯,体内基因几乎完全相同,这有利于科学实验,如果用两个基因相差很大的猪做实验,结果可能就会不一样。

英国科幻作家布瑞恩创作的经典科幻小说\u003c查莉的心愿\u003e中,由于患有先心病,查莉不能像普通孩子一样随心所欲地玩耍,她的父母为她养了一只小猪,这只猪被植入查莉的基因,长着一颗人的心脏,这颗心脏最后将被移植到查莉体内,挽救她的生命……

或许不久后,科幻小说里的情节就将成为现实。昨日,省医院与哈佛大学合作并首次引进四头基因工程猪进入中国科研领域的签约仪式举行。也许将来某天,这些被转入了人体基因的猪就可以为人类提供可供移植的肝、肾等器官,而基因猪的皮肤、血管甚至骨头也都可能成为人身体的一部分。

引进

2009年7月2日上午,成功培育出“基因工程猪”,并在国际领域被誉为“基因猪之父”的哈佛大学DavidH.Sachs博士和四川省医院器官移植中心主任杨洪吉博士等一道,前往省医院位于双流中和场的实验动物研究所进行考察。

“此行的目的,主要是考察这里的饲养设施、环境以及猴子的情况。”杨洪吉博士介绍,基因猪落户成都市后,他们会展开异种移植的临床前实验,而配合猪做实验的就是这里的猴子。杨博士称,由于猴子和人类同为灵长目,用猴子做异种移植的临床前实验更具意义,因此对于实验用猴子的种类、大小、繁殖情况甚至生物特性都有严格的要求,而DavidH.Sachs博士此行就是为了了解这些情况。

一排排整齐的房屋、良好的实验动物饲养环境以及高科技实验设备,省医院实验动物研究所里没有想象中的动物的异味,还散发着淡淡清香。然而在看过了研究所实验用猪的喂养条件后,DavidH.Sachs博士还是摇头说“NO”,称如果这里要喂养基因猪还“不达标”。据了解,哈佛大学医学院是国际上最早进入基因猪领域的机构,在喂养以及繁殖基因猪方面已经有了相当成熟的经验。“我们这里已经算‘三星级’标准了,但喂养基因猪还需要更高星级的标准。”工作人员笑称。

四川省医学科学院·四川省人民医院目前拥有位于简阳市的医学实验动物中心以及双流中和场的实验动物研究所两处基地,至于4头基因猪来川后到底将安家何处,专家还在仔细考量,“目前初步选在简阳”。杨洪吉博士表示,由于基因猪身上凝聚着异种移植领域专家多年的科研结晶,价值难以衡量,此次哈佛向外提供基因猪在国际上也尚属首次,因此省医院非常珍惜,双方今后会长期进行异种移植科研的交流,“争取早日为患者带来福音”。

据杨洪吉博士介绍,引进4头基因猪来川的手续将由哈佛大学医学院和省医院共同完成,目前省医院方面已着手开始和海关以及其他涉及\u003c中华人民共和国进出口动植物检疫条例\u003e要求的相关部门联系,咨询并办理相关检疫、检验手续。杨博士笑着说,基因猪来蓉后,还会带上足够它们吃上一段时间的“哈佛口粮”,然后再慢慢过渡,改吃由专家配制的“本地口粮”。

研究

2010年9月2日,四川省科学技术厅、卫生厅联合就“基因工程猪异种器官移植关键技术及平台建设”进行项目论证。中华医学会器官移植学分会主任委员、华中科技大学教授陈实等异种移植领域专家在听取项目汇报后表示,该项目对促进我国异种器官移植的基础和临床前期研究工作具有重大意义,未来“基因猪”为人类提供器官移植将成为可能。

器官移植是治疗终末期器官功能衰竭的主要技术方法,但移植器官短缺严重制约了此项技术的临床应用,因此开展异种器官移植研究是世界公认的解决器官短缺重要途径之一。由于猪器官大小及功能与人体器官比较一致且容易繁殖等因素,国际上把猪作为人体异种器官移植来源的首选动物。而在此项领域中,基因工程猪又因具有解剖、生理及形态学上与人类器官相似的优势而备受青睐。目前,处于相关研究领先地位的哈佛大学已培育出20多代基因工程猪。

为在这一国际医学尖端领域取得突破,2009年5月,四川省百人计划”引进的第一人——曾任哈佛大学医学院麻省总医院移植中心胰岛移植实验室主任等职的邓绍平,受聘四川省医学科学院·四川省人民医院副院长、器官移植所所长,与多位在国外从事移植研究的学术骨干组成博士科研团队,实施“基因工程猪异种器官移植关键技术及平台建设”项目。目前,该项目不仅拥有专属的实验动物饲养基地、1000平方米专业实验室,还通过与哈佛大学合作,引进国际领先的转基因动物和Gal敲除猪,拟在国内建立基因工程猪繁育基地,并应用猪—猴的实验动物模型开展肝脏离体器官灌注治疗肝功能衰竭、胰岛细胞移植治疗糖尿病和肾移植的免疫耐受诱导等研究。

邓绍平表示,下一步项目组将建立国家级基因工程猪实验动物养殖研究基地,为未来全面开展异种移植研究提供动物来源;建立异种器官移植的国家重点实验室,开展异种移植的临床前期研究工作;建立国家级异种合作框架,促进异种移植研究健康发展和早期临床应用。今后项目组涉及的研究领域将包括:针对临床异种移植的前沿问题,在引进的基因工程猪基础上进一步开发多基因修饰的基因工程猪,开展其在移植免疫领域的应用;建立转基因猪的胰岛分离纯化技术,开展转基因猪胰岛移植给猴的临床前研究;建立转基因猪器官移植给猴的动物模型,采用蛋白质生物芯片技术等研究和评价异种移植的有效性和安全性,为异种移植的临床应用奠定基础。

参考资料

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