猪肉是日常生活的主要副食品,也有越来越多的人养宠物猪。猪的贡献不止于此,去年,中国自主研发的生物工程“猪角膜”已经成功让江西一名14岁少年恢复光明。日前,南方医科大学实验动物中心科研团队运用CRISPR/Cas9基因编辑技术,成功培育出世界首例白化西藏小型猪,它可能成为新的人体细胞工厂,甚至进行器官异种移植。“二师兄”究竟有哪些神通广大之处?
作为引进西藏小型猪研究的倡导者和发起人,南方医实验动物中心主任顾为望表示,此次实验是南方医实验动物中心科研团队完全利用自身科研团队独立研发,最大亮点是运用最新基因编辑技术CRISPR/Cas9,设计和制备sgRNA,基于小型猪受精卵制备基因修饰猪,在世界上获得首例白化、同时敲除了免疫相关基因的实验用西藏小型猪。与转基因克隆猪相比,运用受精卵基因修饰获得的转基因猪的优势在于可以迅速实现大规模繁殖,批量生产供应实验研究用。
在实验动物中心,通过人工辅助生殖技术,科学家将原始猪种的受精卵取出,进行基因修饰,然后植入“代孕猪妈妈”体内,最终产出4只小猪,从外观上看,有2只有天然的黑色转为白化。饲养工作人员介绍,如今它们成长得很健康,几个月后就可以达到性成熟,并可以进行自然繁殖,继续生出携带白化基因的小型猪。目前出生仔猪白化表型明显,而免疫缺陷表型有待进一步鉴定。
与鼠类、兔类、犬类、猴子相比,猪的成本低,而且因被人长期豢养,已经成为与人类非常相近的一种动物,尤其是猪的消化系统、心血管系统、代谢过程等解剖结构以及生理功能和人类特别接近,是一种理想的实验动物。同时,猪作为传统定义上的食用动物,用它来做实验更容易被人们所接受,这个尤其符合国际上通行的动物实验的福利和伦理要求,实验结果容易被国际社会所认同。
“普通的家猪主要缺点在于体型过大,常常达到五六百斤,在新药研发实验过程中,用量和人差异太大,实验室饲养操作也比较困难。”因此顾为望认为,成年体重在30公斤左右的小型猪是更为理想的实验品种。
此外,大多数常用实验动物如豚鼠、大鼠、小鼠、兔子,大多是白化品种品系,因为白色动物更加便于观察它的发热、过敏、炎症等症状以及皮肤角膜等损伤与修复的过程,这同样也是白化藏猪的优势所在。
实验用猪可以生产出人用生物活性物质,如人的胰岛素、凝血酶原、白蛋白。另外,还可以用猪的神经干细胞治疗帕金森综合症、老年性痴呆。
在异种移植领域,猪是最有希望成为人的异种移植供体的动物。在组织移植、瓣膜、角膜和皮肤移植领域,都有广泛的实验。
据不完全统计,全世界大概有200万人需要器官移植,但是器官捐献的数量远远低于需要的人数。移植器官供体不足随着老龄化和慢性疾病的多发而愈发严重。2015年,美国哈佛医学院遗传学实验室的乔治·邱奇和他的研究小组宣称,他们攻克了让猪成为人体器官捐献者的一个最大难关——断绝猪内源性逆转录病毒(PERVs)在器官移植接受者体内重新激活的可能性。这一历史性突破,有望使猪成为完美的人类器官捐献者。
(环球医学编辑:丁好奇 )
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