猪心移植人体背后竟有个川妹子！36岁哈佛女学霸敲除猪致病基因，获赞「基因剪刀手」

作者：三青时间：2023-06-04 阅读数：人阅读

编辑：桃子时光好困

【新智元导读】几天前，美国57岁男子成功接受了转基因猪心的移植手术。这项技术的突破，背后离不开一位36岁华人女科学家的贡献。她被称为「基因剪刀手」，毕业于北大-哈佛的真学霸。

几天前，美国马里兰大学医学中心完成了人类历史上首例转基因猪心脏移植人体手术。

然而，这不是一颗普通的猪心脏，而是通过转基因技术免除了器官移植手术最大的风险——排异反应。

你知道吗？这项技术的突破，背后离不开一位华人女科学家的贡献。

她便是杨璐菡，被称为「基因剪刀手」，毕业于北大-哈佛的真学霸。

CRISPR「剪掉」小猪致病基因

要知道，猪可是人体器官移植供体最佳动物之一。

一直以来，将猪器官移植到人体存在着两大风险：

一方面猪的基因本身携带内源性逆转录病毒（PERVs），另一方面猪器官会在人体内产生排异反应。

5年前，杨璐菡领导团队成功运用CRISPR-Cas9「基因剪刀」技术灭活猪细胞中的致病基因。

这项研究Inactivation of porcine endogenous retrovirus in pigs using CRISPR-Cas9曾在2017年8月10日发表在Science期刊上。

论文链接：https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.aan4187

先前的研究工作中，大多数基因改造都是在一个基因层面上修改。而杨璐菡团队面临的科学难题便是如何在猪的单个细胞修改62个基因，也就是内源性逆转录病毒（PERVs）。

更重要的是，还要保证基因组的完整。

杨璐菡利用CRISPR-Cas9基因编辑工具攻克这一难题，不仅大大提高了基因编辑效率，还缩短了培育基因改造猪的时间。

可以看出，在mRNA基准水平上，所有猪基本上实现了内源性逆转录病毒100%的清除率。

注：棕色是1天大的小猪; 蓝色是5-7天大的小猪; 绿色是15-19天大的小猪

研究中，科学家们还检索了猪成纤维细胞基因组内存在的PERVs，共发现了25种。他们同样利用CRISPR技术将这25种PERV的基因位点灭活。

这个便是一只诞生的PERV灭活小猪，它叫LaiKa，照片拍摄于出生后的第二天。

正是杨璐菡团队CRISPR-Cas9这一基因敲除技术的贡献，从根本上解决了猪器官移植到人体内可能导致病毒传染的风险。

但是这位女神科学家的研究不仅于此。正如我们熟知的「石墨烯驾驭者」曹原是Nature狂魔，杨璐菡可以称得上是Science和Nature的狂魔。

2周大的PERV灭活小猪

其实，早在2013年，杨璐菡就将CRISPR系统成功应用于人类细胞基因编辑，同样发表在国际期刊Science上。

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.1232033

2015年，杨璐菡以并列第一作者的身份在Science上发表了CRISPR-Cas9在细胞内修改基因的工作的论文。

2020年9月，一篇Extensive germline genome engineering in pigs论文发表在Nature上，成功研发出第一代可用于临床的异种器官移植雏形「猪3.0」。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41551-020-00613-9

去年12月，发表在国内《器官移植》这份核心期刊上，也可以看到杨璐菡的名字，作者身份是杭州启函生物科技有限公司。

研究探讨了基因编辑猪在异种器官移植的应用前景。研究人员将1只猪内源性逆转录病毒（PERV）敲除，联合3种主要异种抗原基因敲除，以及抑制补体活化、调节凝血紊乱、抗炎抗吞噬的9种人源化基因转入猪（PERV-KO/3-KO/9-TG）作为供体，获取其心脏、肝脏和肾脏，分别移植给3只恒河猴受体，建立猪-猴异种器官移植临床前研究模型。

研究结果显示，基因编辑猪（PERV-KO/3-KO/9-TG）在克服超急性排斥反应、缓解体液性排斥反应及凝血紊乱方面具有一定优势，但其能否作为临床异种器官移植潜在供体需进一步评估。