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基因编辑小猪“见证”中国科研竞争力提升

科普小知识2022-07-30 10:48:20
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新华社北京8月21日电记者调查:基因编辑小猪“见证”中国科研竞争力

新华社记者黄坤、林·和岳然

最近,世界上第一批内源性逆转录病毒灭活猪诞生,从根本上解决了猪器官用于人体移植时的异种病毒传播风险,对未来人类健康具有重要意义。

全球科学关注的这一重大突破是由美国生物技术公司艾格尼丝领导的。但是很少有人知道这些小猪实际上是在中国云南的西南生物多样性实验室出生的。

新华社记者在实验室里看到,只有几个月大的小猪活泼好动。他们的外表黑白分明,非常干净。它们首先由美国科学家使用基因编辑技术开发,然后由中国团队通过克隆技术开发。

美国为什么要寻求中国科研机构的合作?“中国拥有世界上最好的猪克隆平台和技术人员,”埃亨尼斯的科学家回答道。此外,中国日益增强的科研竞争力使得世界各地的科研人员争相寻求合作,中国在国际科研合作中的地位日益重要。

“去毒”仔猪解决医疗问题

据不完全统计,全世界每年约有200万人需要器官移植,但器官捐赠的数量远远低于需求。猪的器官在大小和功能上与人体器官相似,而且容易获得。20世纪90年代,猪的器官成为移植的对象。

然而,试验发现猪的基因组含有内源性逆转录病毒,当移植到人体时可能是“有毒的”。因此,世界卫生组织和其他机构已经下令停止所有异种移植的临床试验,直到找到解决方案。

“我们的工作从根本上解决了异种移植中异种病毒传播的风险,”埃亨尼斯的联合创始人兼首席科学执行官杨鲁汉告诉新华社。

她说,本月10日发表在美国《科学》杂志上的这项研究包括两个部分:首先,基因编辑技术和小分子药物被用于同时靶向原代猪成纤维细胞中的25个基因位点,即从猪基因组中去除内源性逆转录病毒;然后,像克隆羊多莉一样,从经过基因改造的猪纤维细胞中克隆出猪胚胎,植入母猪体内。最后,世界上第一只用于器官移植的“无毒”小猪诞生了。

早在2015年,哈佛大学博士后杨鲁汉和他的导师乔治·丘奇等人就利用基因编辑技术成功剔除了猪基因组中所有潜在有害的病毒基因。新的成就建立在此基础上,埃亨尼斯也是由哈佛团队建立的。上述成就也属于这家美国公司。

在这项被誉为“世界第一”的突破性研究中,既然美方拥有第一步的核心技术,为什么要选择中方在第二步克隆仔猪?杨鲁涵回答说:“中国拥有世界上最好的猪克隆平台和技术人员,我们与云南农业大学魏老师有着密切的学术合作。”

中国猪克隆技术领先

杨称之为“魏老师”的是云南农业大学的魏洪江教授。他自我介绍说:“我们团队在国内有一个大型的猪基因编辑和体细胞克隆技术平台,在猪体细胞克隆方面是高效和大规模的。”

在克隆猪领域,魏宏江的团队创造了一批“世界第一”:2010年,获得了世界上第一个版本的纳米微型猪近交系体细胞克隆猪;2014年,世界上第一只单性生殖克隆猪诞生了。今年,在美国的合作下,世界上首次获得了内源性逆转录病毒灭活的克隆猪。

“第一批37头内源性逆转录病毒杀死的猪目前已经存活了15头,”魏宏江说。“他们每天都可以得到无微不至的照顾,最多四个多月,最少一个多月。因为他们中的许多人刚刚断奶,他们必须吃营养均衡的高蛋白饲料。”

新华社记者在昆明的西南生物多样性实验室看到了这些猪。由于它们是医疗用的,需要很高的卫生和环境,记者不允许接近它们。从远处看,猪的头部和臀部是黑色的,它们的背部和腰部是白色的,它们的外表颜色与大熊猫的大致相反。它们活泼、干净、可爱。

对这些仔猪的检测表明,其基因组中的内源性逆转录病毒确实完全消失,并且与普通仔猪相比没有发现生理差异。这意味着除了“无毒”之外,它们还能产生“正常”的器官。

当然,要真正实现猪器官在人体内的移植,还有许多问题需要解决。例如,免疫排斥是器官移植中常见的问题。魏宏江说,科研小组计划继续在猪的基础上改造基因组,以解决免疫排斥问题,争取异种移植的早期临床应用。

开放合作增强科研实力

杨鲁涵和魏宏江的合作在世界前沿取得了突破。这种“双赢”也是近年来中外科研合作的一个成功案例。今年7月,中国国家科技评估中心发布了《中国国际科研合作状况报告》。报告显示,2015年中国国际合作论文数量达到7.1万篇,是2006年的4.4倍,位居世界第三。

“中国国际合作论文的质量和数量都在上升,”国家科技评估中心的研究员杨云说。“从2006年到2015年的十年间,国际合作论文的平均引用影响力达到1.5,高于全球论文的平均引用绩效1.0。”

英国杂志《自然》的出版商5月份发布的“自然指数”也表明,中国在科学研究方面的国际合作水平在不断提高。2016年,该索引追踪的68种*期刊中,超过50%的中文论文是由中国学者与国际同行合作完成的。

杨云认为,中国国际科研合作的规模和影响不断扩大,这不仅是因为中国自身的科研实力日益增强,也是因为相关的国家政策。“十三五”国家科技创新计划明确指出,“要努力扩大科技开放合作”。中国*还强调,要深化国际交流与合作,充分利用全球创新资源,在更高起点上推进自主创新。这将进一步促进未来国际科研合作的深入。

世界上第一批内源性逆转录病毒灭活猪在中国的诞生就是一个很好的例子。中国已经发展了猪克隆技术的专业知识,可以学习猪基因编辑的先进方法。杨鲁涵说:“我们希望在不久的将来在中国建立一个独立的研发机构,致力于为中国患者研发异种移植疗法。”

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