多虧了強(qiáng)大的基因編輯新技術(shù)，研究人員朝著構(gòu)建出更安全的、可用于人類移植的豬器官這一目標(biāo)邁進(jìn)了一大步。在發(fā)表于10月11日《科學(xué)》（Science）雜志上的一篇論文中，他們描述在豬細(xì)胞中應(yīng)用CRISPR編輯方法破壞了豬基因組62個(gè)位點(diǎn)的潛在有害DNA序列。這是有可能是迄今為止通過CRISPR實(shí)現(xiàn)、廣泛遺傳改變zui的例子。它也為人們帶了希望：這一技術(shù)zui終可讓豬器官適合于人體——這是論文的一些作者與一家私營公司正在進(jìn)一步推進(jìn)的目標(biāo)（延伸閱讀：Nature：遺傳學(xué)大牛刷新CRISPR基因編輯記錄 ）。
僅在美國就有大約12.25萬人在等待器官移植來挽救生命，一些人認(rèn)為穩(wěn)定供應(yīng)的豬器官可以彌補(bǔ)人類移植器官的不足，因?yàn)樨i器官與人類器官的大小相似。然而直到現(xiàn)在，還沒有人能夠逃避豬細(xì)胞引發(fā)的強(qiáng)烈免疫反應(yīng)。并且這些細(xì)胞還具有另一個(gè)更*的潛在風(fēng)險(xiǎn)：它們的DNA中布滿了許多拷貝的病毒殘留物DNA序列，仍然可以生成感染病毒顆粒。研究證實(shí)，這種豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒(PERV) 在培養(yǎng)皿中可從豬細(xì)胞移動至人類細(xì)胞，及感染移植到免疫系統(tǒng)薄弱小鼠體內(nèi)的人類細(xì)胞。
哈佛大學(xué)遺傳學(xué)家George Church和同事們完成的新CRISPR實(shí)驗(yàn)針對的就是這些PERV序列。Church認(rèn)為，新研究工作將重振異種移植——即將動物器官用于人體這一想法?！盎旧希麄€(gè)這一領(lǐng)域已經(jīng)停滯不前了15年。只有少數(shù)真正的信徒支持它。但我認(rèn)為這將*改變游戲。"
CRISPR是建立在細(xì)菌利用來破壞入侵病毒DNA古老防御機(jī)制上的一種方法。采用CRISPR，研究人員可通過一條短鏈導(dǎo)向RNA（gRNA）來靶向基因組中的特異位點(diǎn)，然后用一種酶來切割它以破壞基因或是插入新基Church研究小組設(shè)計(jì)gRNA靶向了豬腎細(xì)胞DNA中62個(gè)PERV序列共有的一個(gè)基因。在一小部分細(xì)胞中，CRISPR系統(tǒng)除去了每一個(gè)靶基因——是迄今為止通過單次CRISPR達(dá)到的zui大數(shù)量基因改變。在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中這些編輯細(xì)胞用PERV感染人類腎細(xì)胞的能力下降了1000倍。
CRISPR的原之一、加州大學(xué)伯克利分校分子生物學(xué)Jennifer Doudna說，這些細(xì)胞在62個(gè)位點(diǎn)經(jīng)歷DNA切割后存活了下來是相當(dāng)驚人的。相同的方法還可用作為研究工具來探究人類基因組中許多重復(fù)序列的功能，其中一些似乎在病毒感染過程中被激活。“這或許會鼓勵一些實(shí)驗(yàn)室說，‘嘿，讓我們做一次大膽的改變。"其他一些研究小組已成功地一次改造6個(gè)位點(diǎn)，5個(gè)不同的基因。
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