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国际杂志《国际肝病》担心中国学者的研究涉及不正当来源的器官移植,决定撤回一篇在线论文。在做出决定之前,《华尔街日报》曾要求提交人所在的单位在今年2月3日前提供信息,证明该器官的来源,但没有收到任何回复。
中国农业科学院畜牧兽医研究所副研究员潘最近在接受《科技日报》记者采访时表示,该论文的撤回表明中国严重缺乏捐赠器官。我国第一只克隆出α-1,3半乳糖苷酶基因的猪,现在已6岁,仍能正常分娩。这表明被剔除基因的克隆猪是健康的,异种移植正在“等待”。
不到1%的人接受了移植治疗。
我国每年约有150万人需要器官移植,但每年只有约1万人可以接受移植治疗。供体器官的严重短缺导致许多患者因为不能等待所需器官而死亡,这已成为一个亟待解决的社会问题。潘登科说:“解决这个问题的一个重要方法是使用转基因猪器官作为异种移植的供体。”
人类属于灵长类动物。尽管灵长类动物在生理解剖和代谢方面与其他灵长类动物相似,但它们的代沟长、繁殖率低、一次只能生一个孩子、饲养成本高,难以满足人体器官移植的需要。大多数灵长类动物是世界上受保护的动物,这不利于临床推广。
猪和人在器官大小、解剖学、生理学和生物化学方面相似,而且生长周期短。他们是异种移植的理想供体。早在2005年,外国科学家就将猪的器官移植到狒狒体内。狒狒在接受心脏移植后存活了179天,肾移植后存活了83天。国外也将猪的胰岛细胞移植给患有糖尿病的狒狒,使狒狒的血糖在一年内相对稳定,基本达到临床效果。
基因敲除解决移植超急性排斥
虽然猪是“异种移植”的最佳选择,但猪器官移植到人体后会发生各种免疫排斥反应。特别是,在移植器官与受体血管连接后的几分钟到24小时内,超急性排斥会导致排斥和功能丧失。潘登科说,超急性排斥的主要原因是人体内的天然抗体能够识别猪细胞表面的α-1,3-半乳糖。敲除α-1,3半乳糖苷转移酶基因可以去除α-1,3半乳糖抗原,克服超急性排斥反应。
潘登科带领团队获得了中国第一只克隆猪,其α-1,3半乳糖基转移酶基因于2011年被敲除。即采用体细胞基因敲除和克隆技术敲除猪胎儿成纤维细胞的α-1,3半乳糖苷转移酶基因。然后将敲除的体细胞放入去核卵中构建克隆胚胎,然后将胚胎转移到代孕母猪体内,直到克隆猪敲除α-1,3半乳糖苷转移酶基因。
这也使中国成为继美国、日本和澳大利亚之后少数掌握这项技术的国家之一。
移植后最长存活时间
克隆羊多莉是第一只从分化成熟的体细胞即乳腺细胞克隆出来的羊。尽管体细胞克隆技术取得了突破,但许多克隆动物有缺陷或出生后夭折。
2003年2月,6.5岁的多莉因肺部感染被科研人员实施了安乐死。普通的羊通常能活11到12年。世界上第一只体细胞克隆动物多莉在她只有6.5岁的时候就夭折了。因此,克隆动物的过早衰老也是异种移植必须克服的难题。
猪的最长寿命约为20年,母猪的生产性能将在3-4年后被淘汰。潘登科说,克隆猪敲除α-1,3半乳糖基转移酶基因不仅存活了6年,而且在今年1月5日生下了6个正常的后代。到目前为止,基因敲除克隆猪已经繁殖了3代,4代。正常的乱丢垃圾充分表明克隆和基因敲除对猪的健康和繁殖没有影响,从而消除了对基因敲除克隆猪健康的担忧。
据报道,基因敲除猪的器官寿命可超过6年,甚至10-20年。
2013年5月7日,在西京医院肝胆胰脾外科主任窦克峰教授的带领下,西京医院成功进行了世界上第一只转基因猪——藏人布揆尔肝移植,移植后存活14天,比当时的世界纪录长3天。其中,供体猪是潘登科的研究小组培育的克隆猪,它剔除了超急性排斥基因。
潘登科说,在临床上,急性肝功能衰竭问题可以通过肝移植后存活一个月来解决。猪猴肝移植试验是人类异种移植成功的一步。
克隆研究不仅对胚胎学、发育遗传学和医学具有重要意义,而且具有巨大的经济潜力。克隆技术不仅可以用于器官移植,还可以用来改良物种,给畜牧业带来好处。如果克隆技术与转基因技术相结合,含有药物生产原料的转基因动物可以大量“复制”,从而使克隆技术更好地为人类服务。
潘登科还带领团队成功开发了中国第一只含有“鱼油”的克隆猪。潘登科说,克隆猪富含ω-3多不饱和脂肪酸。这项研究使猪肉成为一种“保健品”,不仅营养丰富,增强人体免疫力,还能降低患心脑血管疾病的几率。