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把猪器官移植到人体?这个哈佛毕业的中国女博士做到了!

北美留学生观察  · 公众号  · 留学  · 2017-09-04 09:57

正文


“你猪脑子吗?”


听到这句话,你第一反应可能是回怼“你才猪脑子呢”,但或许在不久的未来,这句话可能就不再是骂人的意思了,而是成为事实。


近日,在《科学》(Science)杂志上,刊登了一条振奋人心的消息,年仅三十岁的中国女科学家杨璐菡与其科研团队利用基因编辑技术让猪体内的一些病毒失活,解决了猪器官异种移植的一个关键性难题。


(图片来源:新华社)


也就是说在未来,我们有很大的希望可以将猪的器官移植到人身上使用,挽救患者的生命。


器官移植,长久以来一直是医学界的一个难题,因为需要移植的病人与器官捐献的数量远远不成正比。据不完全统计,全球大概有200万人需器官移植,实际人数远远大于这个数字。


以美国举例,去年共有3.36万例器官移植,但却有11.68万人在等待着器官移植手术,每天都有22名患者在等待移植的过程中死去。



而在亚洲没有器官捐献的传统,国内器官移植面临的状况更加严峻。


关于器官移植,目前科技树主要有两种分支,一种是将人类自身细胞在体外转化为干细胞,培育器官用于移植,而另一种则是异种器官移植,杨璐菡所研究的猪器官移植研究就属于第二种。


这一次杨璐菡所作出的科研成果,几乎将要改变器官移植的前景。这一重大进步让杨璐菡和她的团队顺利拿到了2.6亿元的融资,连英国剑桥大学的伊恩·麦康奈尔教授也评价说“这是充满希望的第一步”。


土生土长的中国姑娘


难以想象,在医学上作出这样举世瞩目成果的主导者,竟然只是一个刚刚过30岁的中国女孩。


(图片来源:uscchina)


杨璐菡出生于四川,2001年以峨眉山市第一名的成绩考入成都七中。


提到杨璐菡,成都七中的老师们都有一个普遍印象,那就是“拼”,刚考上七中的时候,杨璐菡的普通话其实并不标准,有着较重的乡音。但是她偏偏要报名学校的朗诵比赛,当时学业、竞赛和各种社会活动已经让她忙得不可开交,杨璐菡就利用中午的零散时间,抓紧练习普通话,还不时去找老师纠正她的发音。结果高二时,在校朗诵比赛中,她一举拿下二等奖。


2004年,还是成都七中学生的杨璐菡,代表中国参加在澳大利亚举行的第十五届中学生生物学奥林匹克竞赛,并获得金牌。


为了这块金牌,杨璐菡付出的也不少,因此她不愿意别人叫她学霸,她这块“金牌”是实实在在拼出来的。


(图片来源:BBC)


为了这次比赛,她逼着自己在很短的时间内读懂十多本大学课程书籍,对于当时才高二的杨璐菡来说,这期间简直是一次修行。但她抱着“一定可以学懂”一股信念和韧劲儿跑去川大跟着大学生听课,虽然一开始跟听天书无异,但是后来慢慢开窍竟然真的在这期间学会了大学的生物化学课程。


随后杨璐菡被“点招”进入北大生命科学学院,毕业后赴美国哈佛大学深造,师从有“合成生物学之父”的George Church教授求学。


猪器官移植是自2008年杨璐菡进入实验室做博士的时就一直想做的课题,但是当时并没有合适的技术和工具。直到2013年,科学界发明了CRISPR-Cars9,能够编辑细胞基因组,才开启了“猪器官移植”课题启动的可能性。


(图片来源:BBC)


“CRISPR-Cars9的诞生,让我们可以高效、大规模编辑猪的基因组,有希望解决免疫排斥和病毒传染的问题。”


2013年,杨璐菡从哈佛博士毕业,开始亲手组建和带领团队,设计实验开展“猪器官移植”的工作。


2014年,杨璐菡入选当年《福布斯》杂志年度科学及医疗领域30位三十岁以下的青年俊杰。


2015年,杨璐菡以第一作者的身份在《科学》杂志上发文,向全世界宣布,他们已在猪肾脏上皮细胞中整合入了CRISPR-Cas9系统。它能不断产生Cas9蛋白,并破坏基因组内的所有内源性逆转录病毒基因(在人体内可能致病)。



终于,在今年,杨璐菡的团队真正将理论化作现实,成功破坏了猪体内有可能致病(对于人类来说)的病毒。他们使用“克隆技术”,培育出了猪的胚胎,并将这些胚胎移植到了代孕的母猪体内。迄今为止,他们共培育出37只内源性逆转录病毒灭活的小猪,目前存活15头。


(图片来源:eGenesis,存活下来的小猪)


杨璐菡的每一天都是在推进科技的极限。用杨璐菡的话就是,“未来不是你要去的地方,而是你要创造的地方。”


作出如此成就,当被问及是否以后有计划在中国发展事业时,杨璐菡表示自己是“土生土长的中国人”,是社会给予了她资源和教育支持,她希望能够做好手头的研究,然后回馈社会和祖国。


猪心猪肾猪脑子,你愿意吗?


关于异体器官的移植,杨璐菡绝不是第一个提出这个概念的人。


最早古希腊神话中的怪兽——奇美拉就是这样,它长着狮头、羊身和蛇尾,美国移植外科学会的徽标就是奇美拉。



关于异种器官确切翔实的记录最早可以追溯到17世纪的欧洲。1667年英国医生Richard Lower把绵羊的血输给了“癫狂症”患者Arthur Coga,结果很理所当然的GG了…..


1893年,英国医生Watson Williams将羊的胰脏碎片移植给一位因1型糖尿病而病危的13岁男孩,羊胰脏分泌的胰岛素虽然暂时缓解了男孩的糖尿病症状,但由于免疫排斥反应,术后3天,男孩还是离开了人世。


之后除了羊,医生们还试过移植兔子、狒狒、黑猩猩等…..无一成功……


在尝试过很多动物后,人们把目光锁定在猪身上,它们的器官尺寸与人的接近,经过长期驯化早已具备一胎多仔、易繁殖、好饲养的优点,是最完美的供体。


(图片来源:BBC)


科学家们从上世纪90年代起开始尝试用猪器官来做人体移植,但1998年,费舍曼博士和他的同事发现猪具有某些病毒基因,这种病毒与引起猴子患白血病的病毒十分相似,因此大量研究实验被叫停。


一直到出现了前文中提到的CRISPR-Cas9技术,让杨璐菡可以将猪器官体内的病毒基因“剪辑”掉,使人类免于遭到病毒传染。


即使已经没有了异种病毒传播到人类体内的危险,但接下来还有客服猪器官在人体中的免疫排斥一集生理不兼容等种种问题,异种器官移植的发展仍然还有路要走。


但退一万步讲,即便真的可以移植猪器官了,从伦理上来讲又是一个问题。


原本的食物摇身一变成为可以拯救人类生命的超级英雄后,人类又将如何看待曾经的盘中餐呢?烤猪蹄、炒腰花、红烧肉、烧肘子这些人类可以割舍的下吗?



毕竟,由于能够表达一些人类的基因,这些猪也具备了些许人类的属性。而随着科学家找到引发排异反应的基因,并将其换成人类可以容忍的基因后,这种属性还会进一步增强。那到时候,人和猪的区别又在哪里?


专门饲养猪用来杀掉给人类移植器官会不会显的太残忍?


况且,如果真的用猪来进行移植的话,一部分人还会陷入宗教争议,毕竟还是很不清真。所以猪器官移植未来到底发展如何,真的不好说。


但无论如何这都是人类在医学路上迈出的巨大一步,也希望技术成熟起来后能够挽救千千万万个苦于没有器官移植而丧命的病人。


就像杨璐菡说的那样,未来不是你要去的地方,而是你要创造的地方。我们共同期待一个更美好的未来。



Reference:

http://news.xinhuanet.com/science/2017-08/13/c_136518549.htm

http://news.xinhuanet.com/world/2015-10/25/c_128354440.htm

http://www.qdaily.com/articles/44017.html

http://www.bbc.com/ukchina/simp/vert_fut/2016/03/160303_vert_fut_would-you-accept-a-pigs-heart

http://www.chengdumingxiao.com/articleDtil?articleId=3627



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