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美国猪心脏成功移植人体背后,靠的居然是这位中国女博士?

作者:三青 时间:2023-06-04 阅读数:人阅读

 

36岁的中国女学霸,带火了一条赛道。

这条赛道,就是异种器官移植。

所谓异种器官移植,就是用手术的方法,把某一种属个体的器官或组织,移植到另一种属个体的相应部位。

前不久,美国马里兰大学医学中心做了一件学界一直在尝试的事——他们将一颗猪心脏移植到一名57岁的患者体内,并且成功了,患者术后3天身体状况良好。

这台手术成功的关键,是那颗移植前被基因编辑技术改造的猪心脏。

改造后的猪心脏,免除了器官移植手术中最大的风险项——排异反应。

而这项基因编辑技术背后的科学家,正是今年36岁的杨璐菡。

杨璐菡

欢迎来到生物世界

杨璐菡和生物学的缘分,应该从高中二年级开始算起。

那一年,她加入了学校的生物竞赛队。当时队里的带队老师,让杨璐菡看到了一个完全不同于一般课本里的生物世界——从最初的花草、昆虫解剖,到后来的分子生物学、遗传学,这些内容,每一个都激起了杨璐菡探索的欲望。

参加生物竞赛,就意味着要比其他人付出更多的心血。

当时最困难的,就是做到超前学习和自主学习。

杨璐菡早年与老师合影

为了有足够的资格参加生物竞赛,杨璐菡需要在一年内,把所有生物系本科生和研究生的课程都学懂、学精。

可那个时候,她还只是一名普通的高二学生。上哪儿能最直接、高效地学习到系统的生物知识?杨璐菡和同学们想到了学校边上的四川大学。

作为一名高中生,到大学课堂去旁听,原本是一件很酷的事。但这对杨璐菡和同学们来说,却是不小的压力。一开始上课,他们完全听不懂老师讲的是什么。一堂课下来,往往要回家再看两三遍才能完全弄懂。

但这并不能打消杨璐菡的积极性。哪怕遇到再难的问题,她也抱着“一定可以学懂”的信念,雷打不动地去听课、消化、做习题。

终于,在2004年7月,她代表中国在第15届国际生物奥林匹克竞赛中获得金牌......这枚奖牌,让她顺利被保送到北京大学生命科学院学习。

2008年,成绩优异的杨璐菡赴哈佛大学攻读博士学位。从那之后,正式开启了她的“基因剪刀”之旅。

“基因剪刀手”

在哈佛大学攻读博士期间,杨璐菡注意到了异种基因移植的课题。

拿猪器官移植到人体为例,想确保环节安全,就必须解决好两个问题:

一是免疫排斥问题,不同的物种之间各有一套独立的免疫系统,出于自我保护的特性,会天然地排斥对方;二是携带病毒问题。猪的基因本身会携带一种内源性逆转录病毒,一旦进入人体,就会引发一系列疾病。

想解决这两个问题,很难。学界因为没有找到好的方法,相关研究已经停滞了十多年。

在现实的困难面前,杨璐菡却选择继续前进。她的想法非常简单:每年等待器官供体的人数约有200万人。这个数字,还只是之前一份统计数据的结果,实际人数或许远远大于200万。这说明,器官供体缺失不但是一个很严重的医疗问题,更是一个社会问题。

异种移植,一定要做下去。

抱着这样的决心,杨璐菡在研究中引入了最新的CRISPR-Cas9“基因剪刀”技术。

在此之前,想对猪基因组进行修改,只能达到在一个基因层面进行编辑。可引用了新方法后,杨璐菡和团队成员可以大规模地编辑猪的基因组,最终实现了在单个细胞改造62个基因,并且保持基因组的完整,成功实现了病毒敲除。

随后,团队把改造后的猪细胞和人体细胞一起培养,发现猪病毒“侵染率下降到了至少以前的1/1000”,最后实现“在监测灵敏度范围内检测不到任何侵染”。

而这项研究成果,也成了猪器官移植人体最有力的保障。

杨璐菡和团队培养的基因编辑后的小猪

目前,猪心脏移植人体已经获得成功。

未来,杨璐菡还想继续制造出可用于人体移植的角膜、肾脏、肝脏。

这条路,或许会充满艰难。但正如她自己曾说的那样:“未来不是你要去的地方,而是你要创造的地方。”

《我是科学人》纪录片由剑南春特约赞助。

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