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我国科学家选育成功世界首例无猪内源性反转录病毒(PERV)传染性的近交系小型猪新品系

2017年06月28日 浏览量: 评论(0) 来源:原创 作者:未知 责任编辑:lwc
摘要:在2017年6月23日第八届北京实验动物科学国际论坛上,军事医学科学院章金刚研究员向大会做了题为“五指山近交系内源性反转录病毒(PERV)及无PERV传染性新种群建立研究”的报告,宣布我国科学家在世界上首次通过遗传选育的方式获得无PERV传染性的近交系小型猪。

     在2017年6月23日第八届北京实验动物科学国际论坛上,军事医学科学院章金刚研究员向大会做了题为“五指山近交系内源性反转录病毒(PERV)及无PERV传染性新种群建立研究”的报告,宣布我国科学家在世界上首次通过遗传选育的方式获得无PERV传染性的近交系小型猪。

    猪是异种器官移植的最佳供体。而用于人的猪源异种器官移植两大障碍之一,是猪内源性反转录病毒(porcine endogenous retrovirus, PERV)的潜在感染风险。PERV是一种以前病毒DNA形式整合入猪基因组中的反转录病毒,由PERV-gag、pol、env三基因组成,可随细胞基因组的复制而复制。部分猪源细胞可释放PERV病毒颗粒,并能感染多种体外培养的人源细胞。因此,消除PERV的潜在跨物种感染风险,是异种器官移植的必要安全考虑。

      解决PERV风险的途径有两种。一种是通过基因修饰技术去除猪体内PERV基因。代表成果是哈佛医学院遗传学教授乔治•丘奇和杨璐菡博士团队,利用新的基因编辑技术CRISPR/Cas9,一次性的敲除了隐藏在猪基因组中的62个PERV-pol基因片段,体外实验验证病毒的感染率被削弱了近1000倍,结果发表在2015年10月《Science》杂志。同年,该团队联合创立了美国eGenesis生物技术公司,专注于将基于基因编辑的异种移植技术运用到临床医疗程序中。近日有报道称,eGenesis公司经过多基因修饰的PERV阴性猪即将出生。与此同时,我国多家科研团队也在尝试采用基因编辑方法培育PERV阴性猪,并先后取得各种阶段性进展。

     排除PERV病毒潜在感染风险的另一种途径,则是选育无PERV感染风险的猪。军事医学科学院的章金刚研究员、马玉媛副研究员联合盖兰德生物科技首席科学家冯书堂教授,另辟蹊径,在世界上首次采用遗传筛选的方法,经过细胞共培养,采用PCR、RT-PCR、反转录酶活性检测等方法进行鉴定,通过初筛与确证实验,参照美国FDA的标准,在五指山小型猪近交系中筛选出无PERV传染性的近交系小型猪个体。经初步遗传分析,所有筛选出的无PERV传染性个体之间存在一定的遗传规律。在这一重大发现基础上,研究人员正在对筛选出的无PERV传染性个体进行全基因组重测序分析,现已证实其中1个个体为PERV-pol基因缺陷型。至此,研究团队不仅第一次在国际上筛选出了无PERV病毒传染性近交系猪,而且从基因水平上验证了PERV病毒无传染性的原理。上述研究成果已申请国家发明专利两项,并即将在国际期刊杂志上发表论文。

     研究团队认为,无PERV传染性的小型猪近交系的选育成功,主要原因是五指山小型猪近交系经过长达28年的近交培育,已普遍具有PERV病毒A、B型弱、拷贝数少、无C型病毒的遗传特征,近交种群出现病毒感染性发生变异的个体。盖兰德生物科技有限公司正利用筛选出的无PERV传染性近交系猪群体培育新品系,父母均为无PERV传染性近交系猪的F1已于2017年5月底出生,研究团队将持续对其进行无PERV 传染性的监测,未来有望进一步揭示PERV病毒pol基因缺陷型猪的遗传原理。相比较基因修饰的方法,近交系筛选的无病毒传染性猪,具有更可靠的病毒安全性,避免多种基因修饰对猪健康生长的潜在威胁,且可以大规模繁育,为批量生产安全标准的猪器官、组织与材料提供了保障。

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