這一全球科學界關注的重大突破,由美國生物技術企業eGenesis公司領銜發表。但鮮為人知的是,這批小豬其實誕生在中國云南的西南生物多樣性實驗室。
新華社記者在實驗室看到,才幾個月大的小豬們活潑好動,外表黑白相間、非常干凈。它們是先由美方科學家使用基因編輯技術,隨后由中方團隊通過克隆技術培育獲得的。
為什么美方會找中國科研機構合作?中國有世界上最好的豬克隆平臺和技術人員,eGenesis公司科學家這樣回答。此外,中國日趨上升的科研競爭力讓全世界科研人員爭相尋求合作,中國在國際科研合作中的地位日趨重要。
去毒小豬解決醫學難題
據不完全統計,每年全世界大概有200萬人需要器官移植,但器官捐獻的數量遠低于需求。豬器官的大小和功能與人類器官類似,又易于獲取,在上世紀90年代曾成為嘗試移植的對象。
但試驗發現,豬基因組里含有內源性逆轉錄病毒,移植到人體后可能有毒性。世界衛生組織等機構因此明令,在找到解決辦法之前,停止一切異種器官移植的臨床試驗。
我們的工作從根本上解決了異種器官移植中異種病毒傳播的風險問題,eGenesis公司聯合創始人和首席科學執行官楊璐菡告訴新華社記者。
她說,本月10日在美國《科學》雜志發表的這項研究包含兩個部分:首先,用基因編輯技術和小分子藥物在豬的原代纖維細胞中實現了25個基因位點的同時打靶,即在豬基因組中去除內源性逆轉錄病毒;然后,像克隆羊多利一樣,用基因編輯后的豬纖維細胞克隆出豬胚胎,植入母豬體內,并最終誕生出世界首批對器官移植而言無毒的小豬。
早在2015年,時為哈佛大學博士后的楊璐菡和導師喬治丘奇等人使用基因編輯技術,已經可以成功敲除豬基因組中所有可能有害的病毒基因。新成果建立在此基礎上,eGenesis公司也是由這個哈佛團隊建立,上述成果也屬于這家美國公司。
在這項可獲世界首次榮譽的突破性研究中,美方在擁有第一步核心技術的情況下,為何選擇中國同行來進行第二步的克隆小豬呢?楊璐菡回答:中國有世界上最好的豬克隆平臺和技術人員,我們和云南農大的魏老師有緊密的學術合作關系。
中國克隆豬技術領先
楊璐菡所稱的魏老師正是云南農業大學魏紅江教授。他自我介紹說:我們團隊擁有國內較大的豬基因編輯和體細胞克隆技術平臺,在豬體細胞克隆方面具有高效性和規模性。
在克隆豬領域,魏紅江團隊已創造了多個世界第一:2010年,獲得世界第一頭版納微型豬近交系體細胞克隆豬;2014年,獲得世界第一頭孤雌生殖克隆豬;今年,又與美方合作在世界上首次獲得了內源性逆轉錄病毒滅活的克隆豬。
首批獲得的37頭內源性逆轉錄病毒滅活豬,目前存活15頭,魏紅江介紹說,它們最大的四個多月,最小的一個多月,每天都能得到精心護理。因為不少剛斷奶,它們都得吃營養均衡的高蛋白飼料。
新華社記者在位于昆明的西南生物多樣性實驗室看到了這批小豬。由于它們是醫用的,對衛生、環境要求很高,記者也未被允許接近它們。遠遠望去,小豬們頭和臀部是黑色,背腰部是白色,外表顏色和大熊貓大致相反。它們活潑好動、非常干凈,惹人喜愛。
對這些小豬的檢測顯示,它們基因組中的內源性逆轉錄病毒確實完全消失,而與普通小豬相比并未發現生理上的區別。這意味著它們除了無毒,還可產生正常的器官。
當然,要真正實現豬器官移植于人體,還有許多問題要解決。比如器官移植中常見的免疫排異反應問題。魏紅江說,科研團隊計劃在這批豬的基礎上繼續改造基因組,以解決免疫排異問題,爭取早日實現異種器官移植的臨床應用。
開放合作提升科研實力
楊璐菡和魏紅江兩個團隊的合作產生了世界前沿的突破成果,這個雙贏也是近年來中外科研合作的成功案例。今年7月,中國國家科技評估中心發布《中國國際科研合作現狀報告》顯示,中國2015年國際合作論文發文量已達7.1萬篇,是2006年的4.4倍,上升至全球第三位。
中國的國際合作論文的質量與數量齊升,國家科技評估中心研究員楊云說,2006年至2015年十年間,國際合作論文的平均引文影響力達到1.5,高于全球論文平均被引表現的1.0水平。
英國《自然》雜志出版方5月份發布的自然指數也顯示,中國科研的國際合作程度持續提升。2016年,這一指數追蹤的全球68份頂級刊物上的中國論文中,超過50%是由中國學者與國際同行合作完成的。
楊云認為,中國科研國際合作的規模和影響力不斷提高,原因除了中國自身的科研實力日益增強外,也得益于國家的相關政策。《十三五國家科技創新規劃》中明確指出,著力擴大科技開放合作。中國領導人也強調,要深化國際交流合作,充分利用全球創新資源,在更高起點上推進自主創新。這將在未來進一步推動國際科研合作向縱深發展。
近日,中國農業科學院農業基因組研究所超級稻種質創新團隊利用多重基因編輯成功改善了野生稻農藝性狀,為現代育種工作提供了新策略。相關研究成果發表在《植物學報(英文版)》(JournalofIntegrat......
科研最開心的時刻,不是論文發表,而是從近三年毫無進展的黑暗中,第一次看到實驗數據顯示編輯效率達到百分之幾十的那一天。“我們花了五年時間,有很多節點都覺得做不下去了,我頭發都掉了好多。”剛剛入職中國農業......
大豆作為糧食與經濟作物,在田間生產常受多種病害侵襲,導致其產量損失。microRNA是植物基因表達調控的核心分子,通過介導靶基因沉默及phasiRNA生成,在生長發育與抗病應答中發揮作用。其中,miR......
美國科研團隊在新一期《自然·生物技術》雜志發表研究成果稱,他們基于逆轉錄酶開發出一種新型基因編輯技術,能夠更精準、更高效地同時修復哺乳動物細胞內的多個致病突變,為開發廣譜基因療法奠定了重要基礎。許多遺......
隨著CRISPR基因編輯技術的不斷進步,科學家已將其應用于馬、綿羊、豬等動物的遺傳改良。英國《自然》網站在日前的報道中指出,經過基因編輯的豬和綿羊等動物,正逐漸在農業領域獲得認可。這些技術可提升動物的......
記者27日從中國農業科學院獲悉,該院農業基因組研究所農業基因編輯技術研發與應用創新團隊構建了全球規模最大的實驗驗證數據集,并基于此開發出人工智能(AI)大模型AlphaCD。該模型不僅能高效預測超過2......
廣州醫科大學附屬第一醫院國家呼吸醫學中心主任何建行與合作者在一項研究中發現,一個經過基因工程修飾的豬肺在移植到一名確診腦死亡的人類患者體內后,能存活9天并發揮功能。研究結果或是跨物種肺移植的首例記錄,......
近日,中國農業科學院農業基因組研究所農業基因編輯技術研發與應用創新團隊構建了迄今為止規模最大的實驗驗證數據集,并在此基礎上開發了多模態機器學習模型AlphaCD。該模型不僅能夠高效預測超過2萬種胞嘧啶......
近日,美國哈佛大學與杰克遜實驗室聯合團隊運用先導編輯技術,在小鼠模型中實現了對兒童交替性偏癱(AHC)致病基因突變的精準修正。此前,中國上海交通大學醫學院松江研究院仇子龍教授團隊曾證實,全腦堿基編輯技......
瑞典烏普薩拉大學研究團隊在6日出版的《新英格蘭醫學雜志》發表成果稱,全球首例由CRISPR-Cas基因編輯技術獲得的供體胰島β細胞,在未使用免疫抑制劑的情況下,在Ⅰ型糖尿病患者體內成功存活,并發揮功能......