基因剪輯技術突破 大幅降低異種器官移植風險

2015-10-13 18:00

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利用基因剪輯的技術突破,異種器官移植的風險將大幅下降。(取自推特)

利用基因剪輯的技術突破,異種器官移植的風險將大幅下降。(取自推特)

異種生物器官的移植一直存在排斥反應的風險,可能導致移植器官壞死。美國的研究團隊近日透過基因剪輯(genome editing)的技術,找到可能的改善方法。他們表示能夠減少移殖豬器官至人類身上時所引發的併發症及潛在危險。若臨床實驗成功,將會是科學歷史上的一大突破。

該研究發表在最新一期的《科學》(Science)雜誌上,報告指出,他們利用被稱做「CRISPR Cas9」的基因轉殖技術,該技術被用於原核或真核細胞的基因剪輯,讓科學家們可以簡單的對部分基因進行編輯、選擇性的對基因功能做篩選。

在以前,這個技術只能夠一次切除基因組當中的6個染色體。在哈佛醫學院(Harvard Medical School, HMS)的教授邱奇(Dr. George Church)帶領實驗下,研究員們現在能夠修去豬細胞當中的62個引發基因感染的病毒。

除猩猩外,和人類最接近的物種:豬

在器官移植當中,猩猩和豬是備受科學家推崇的研究對象。雖然猩猩等靈長類動物與人類基因結構相似,但因為物種生物多為保育類動物,且感染風險更高,相較之下,容易繁殖、沒有保育問題的豬成為研究的最佳對象。

邱奇的團隊指出,從豬的細胞當中大幅度修改基因組合現在已經越來越能夠實現,但還未有臨床實驗能夠證實對人類是安全的。但對於長遠的未來,這樣的技術突破的確有助於幫助人類對異種生物的器官移植的研究,尤其生理學與解剖構造都和人類非常接近的豬器官。

喬治教授這次的研究首次發表在美國國家科學研究院(National Academy of Sciences)5日的一場研討會中,探討關於人類基因剪輯的道德與潛在風險。

關於基因剪輯,在中國的生物基因學家第一次發表了人類基因DNA改造的報告之後,相關倫理問題就一直爭論不休。英國科學家也隨後表示希望能夠著手展開相關研究。

喬治甚至創辦了一家生物科技公司eGenesis,專門培育豬來進行器官移植的研究。

不只是家畜 豬將可能成為器官替代品

將豬的器官移植至人類身上並不是特別新穎的手法,但必須克服之後引發的排斥效應跟如何讓母體與器官和平相處才是最困難的地方。比較常見的就是將豬的心臟瓣膜移植至人類心臟,來修復母體心臟瓣膜。

但若講到其他器官,就幾乎沒有成功案例,豬的器官細胞抗原會活化人類的白血球細胞,攻擊移植的器官,使器官壞死。科學界最擔心的,還是在基因轉殖器官的同時,可能會導致傳染性疾病,因為豬的內原性反轉錄病毒(Porcine endogenous retro-virus ,PERV)在很多個活體實驗當中,都被證明會感染人類及動物細胞。

因此,喬治的基因編輯技術,只要克服移植後的感染風險已及排斥反應,就有可能讓豬成為人類的器官替代品,而不僅僅是食物而已。

 

 

 

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