媒體報道
【信息時報】一隻可能改變糖尿病史的豬
3隻可以分泌人胰島素的克隆豬。其中2隻是完全分泌人胰島素的,另一隻既分泌人胰島素也分泌豬胰島素。(受訪者供圖)
一隻豬,它的胰島能分泌人的胰島素,糖尿病人隻要植入這隻豬的胰島細胞,就能治療糖尿病,不用再打針補充胰島素。這不是科幻小說。4個月前,世界上第一隻完全分泌人胰島素的“基因編輯豬”在廣州蘿崗出生。前日,記者走進betway体育下载 賴良學課題組實驗室,他們已培養出2隻完全分泌人胰島素的克隆豬。科學家期望在5年內實現將克隆豬體內的胰島移植到人體內。
去年全球500萬人死於糖尿病
胰島是寄存在胰腺組織裏一小團一小團的細胞,可以說是人體最小的器官之一。胰島壞了很麻煩,人體不能產生胰島素調控血糖,就是糖尿病,得不停打針注射胰島素。根據國際糖尿病聯盟的最新統計數據,世界範圍內共有4.15億成年人患有糖尿病;2015年有500萬人因糖尿病死亡,超過了瘧疾、肺結核與HIV的致死人數總和。
一隻豬,也許能改變這一切。
今年3月18日,betway体育下载 賴良學課題組在《分子細胞生物學雜誌》發表論文,宣布利用精確基因編輯技術對豬胰島素基因進行了無痕定點修飾,使豬胰島素基因編碼生產人胰島素,成功培育出了完全分泌人胰島素的基因編輯豬。它的出現,或許能根治Ι型糖尿病。
養克隆豬遠貴過養科研團隊
前日,記者在位於蘿崗的實驗室看到,這隻4個月大的小豬,體重50多斤,品種是巴馬小型豬,也叫巴馬香豬。它體內的胰島分泌的是人胰島素,而不是豬胰島素。原因在於,它的胰島素蛋白基因,有一個密碼被人為地改變了,使它的胰島素蛋白基因可以編碼人的胰島素。
克隆豬雖然“高大上”,但其實先天不足,體質弱,第一代特別難養,容易生病,發育不好。有的克隆小豬不會吃奶,得靠人喂。而且科學家拿最好的雀巢奶粉喂都長不好,後來科學家們兼職擠奶工,從母豬身上擠奶,搭配奶粉喂養,小豬們才長好。因為害怕小豬被母豬壓死,科學家們親手將小豬養大一點強壯了才送回豬媽媽身邊。
這幾隻豬也成了科學院大院裏的明星,科學家們常常在大院裏帶它們遛彎鍛煉,強健體魄。
而且“人不如豬”。由於現階段課題組還沒有自己的專用養豬場,他們隻好租用農家豬場養育它們,“豬場運營一年花費超過200萬元,再加上前前後後的投入,培育一隻克隆豬得幾百萬元,遠超過養整個科研團隊的費用。”
揭秘
原理:豬的基因被人為編輯
研究人員李小平博士解釋,豬與人相比,胰島素非常相似,隻存在一個氨基酸的差異,“B鏈接的30位上,人胰島素在這個位置是蘇氨酸,而豬是丙氨酸。”其實,豬胰島素一直被用於治療糖尿病,但就因為這個氨基酸不同,豬胰島素的降血糖效果稍差,而且長期使用會產生抗體,導致逐漸無效。
所謂的“基因編輯”,就是科學家將這個不同的基因點位用酶切斷,並導入設計好的模板,基因切斷後本身就會自行修複,人為篩選之後有5%的概率會按照設計好的模板修複,這樣科學家就能獲得編碼跟人胰島素一樣的豬胰島素基因。
接下來,就是將這個改變了基因的豬體細胞,利用克隆技術培養繁殖成一隻豬。
作用:或可根治Ι型糖尿病
目前,糖尿病的常規治療方法就是注射胰島素,特別是對自身胰島分泌胰島素不足的Ι型糖尿病人。但這隻是“治標”,並沒有治愈損傷的胰島。糖尿病的“治本”方法就是胰島移植,但全世界這種治療方法都還隻是在臨床試驗階段,並不成熟。因為人體間的胰島移植非常困難。“最大問題是胰島的供體太缺乏,比其他所有器官都缺乏。”李小平說。
目前,國內外的移植臨床試驗使用的都是普通豬的、沒有經過基因編輯的豬胰島。例如湖南湘雅醫院自2000年以來共完成22例臨床前試驗,結果顯示:手術後20例患者的胰島素使用量減少了30%以上,屬“有效”;其中6例減少了50%以上,達“顯著療效”,其中1人脫離胰島素達一周之久,為“暫時治愈”。更重要的是,22人中沒有一例出現嚴重不良反應和明顯並發症,且糖代謝水平均保持穩定。普通豬胰島移植都能達到這個效果,可見克隆豬胰島移植前景有多光明。
未來:生物膜幫忙移植給人
“短期內要擴大繁殖,有第一代克隆豬,後麵就可以交配繁殖,達到20頭以上的種群就可以大量繁殖。”李小平說,解決豬的數量後,就要做動物實驗,希望5年內能進行臨床試驗。
李小平展望,臨床階段,“隻要在腰部皮下切個口,將納米級生物膜包裹的胰島塞進去就好了,不會有太大創傷,是非常微創的手術。”
移植的胰島甚至不需要放入人體的胰腺裏,因為胰島隻需要體液接觸就行,其他什麼都不需要。胰島能根據周圍環境中的葡萄糖濃度,決定是否分泌胰島素,分泌多少,非常精妙。
給胰島包裹上納米級生物膜的目的,是幫助延長胰島存活時間。李小平解釋,胰島移植也會有排斥問題,所以需要有包裹材料,納米級的微孔,可讓胰島素、葡萄糖分子等小分子自由進出,同時又能阻止免疫細胞進入攻擊胰島,從而降低免疫反應。
《信息時報》2016年4月8日A30版文章來源