猪心移植人体背后:36岁哈佛华裔女学霸敲除猪致病基因

今日头条
Toutiao
最新回复:2022年1月15日 15点45分 PT
  返回列表
70420 阅读
47 评论
3D实验室

【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。



3D实验室欧老师,视频号几天前,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。



论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.aad1191 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。

别人眼中的学霸  80后的杨璐菡,是个土生土长的川妹子。 1986年,她生在山水灵秀的巴蜀小县城,父亲是公务员,母亲是会计师。 从小,璐菡就是我们父母嘴上经常说的「别人家的孩子」,自律和努力是她的标签。



「哪有什么天才,只是比别人多了一份努力。」杨璐菡的成功同样没有任何捷径可言。 杨璐菡曾表示, 小时候爸妈都很忙,妈妈身体还不好,我从小就不想让他们操心,非常努力。我学习也不是一直都很好,如果你去问我的同学,他们可能会说璐菡很努力!其实也像大多数人一样,很吃力的。 15岁那年,她以峨眉山市中考第一名的成绩考入成都七中。 从高二开始,她加入生物竞赛队伍,用一年时间把所有生物系本科生和研究生的课程都学完,她基本上靠自学。



那时的杨璐菡经常跑去四川大学旁听,她表示几乎听不懂。 「看两三遍就会懂了。」这样的自学对一位高中生而言实在考验自律性和自学能力。 功夫不负有心人,璐菡用天赋和努力克服了重重困难,顺利地参加了国际生物奥林匹克竞赛。 2004年,璐菡代表中国在第15届国际生物奥林匹克竞赛中荣获金牌。



顺理成章地,她被招入北京大学生命科学学院继续学习。 2008年,拿到生命科学和心理学双学士学位后,璐菡前往哈佛大学深造,在那里继续攻读硕士和博士学位,及开展博士后研究工作。 从此,这位青年女科学家踏上了一条与基因难解难分的科研之路。

师承「合成生物学之父」George Church俗话说,名师出高徒,杨璐菡在基因研究上取得的进步离不开导师的正确指导。



她的导师George Church博士是有「合成生物学之父」美誉的哈佛医学院遗传学系教授,也是美国科学院和工程院双料院士。 研究领域包括基因组测序及数据分析、合成生物学、基因组工程、个人基因组学等。



George Church教授曾被预言有望获诺贝尔奖,此前,他已获得富兰克林·鲍尔科学成就,2017年,他还被《时代》杂志评选为世界上最具影响力的100个人之一。 早在1984年,George Church以第一作者,导师Walter Gilbert第二作者,发表了首个直接基因组测序方法。 在2017年的一次采访中,谈及基因科学下一个重大突破会是什么时,George Church 教授认为,是「编写」DNA,而非「编辑」DNA。 George Church 教授认为,「编写DNA」包括添加基因、删除基因(或降低基因表达)以及精准编辑,最终能在任何想要的地方,写入想要的基因。 添加基因时,基因能插入到染色体的任何一个位置。删除或是降低基因时,要么引入一个干扰分子,要么直接攻击这个基因,把它弄成一团糟,几乎没有什么办法能彻底移除一个基因。

差点没从哈佛毕业早在2015年,杨璐菡就开启了创业历程,和导师George Church共同创办了名为eGenesis的生物技术公司。 这是一家致力于推动异种器官移植临床应用,她也是eGenesis的首席科学执行员。



2017年回到国内,杨璐菡正式出任了杭州启函生物科技有限公司的CEO。



同年,杨璐菡入选达沃斯世界经济论坛(World Economic Forum)评出的2017年度「全球青年领袖」。2020年9月,入选《财富》(Fortune)2020年度「全球40位40岁以下商界精英」榜单。



人们看到的是,杨璐菡所取得的成功与身上的光环,但人们可能不知道,她差点没从哈佛大学毕业。



2018年4月,加拿大温哥华,杨璐菡在TED2018的后台进行排练 在高中读书时,杨璐菡因忙于生物奥赛而耽误了英语学习,导致她的英语成绩一直不给力。 在异国求学,因为语言困难,她很难进行深入的专业学习,连哈佛大学的资格考试都显得力不从心。 因此,她被要求参加为期一年的语言班学习,才能继续留在哈佛。 在英语水平提高之前,她无法在实验室「浪费」一分一秒。



幸运的是,George Church教授表示,自己可以理解杨璐菡想要表达的内容。 作为导师,George Church教授不会让自己的学生把时间浪费在语言上。 在整个研究生阶段,几乎每周,杨璐菡都会和导师进行学术讨论,也会交流科学、文化和社会各种话题。 「是George Church教授重建了我的信心!」回首过往,杨璐菡深深感慨。 George Church教授教给她的远不只是学术,还教会她如何成为一个真正伟大的领导者。

F
FollowNature
1 楼
很棒。赞。
d
dropfrog
2 楼
点赞杨同学,做研究比我优秀! 不过想要黑一个人就把放在文学城,不管再优秀的人也会被喷子,卢瑟喷,希望今天是个例外!
b
beijingconnection
3 楼
天才加勤奋,为人类做贡献。
文学怪客
4 楼
很棒。赞。
家有好宝-夏静子
5 楼
虽然看不懂,也要点赞!为人类生存做出巨大贡献!华人的骄傲!
o
oldbadguy
6 楼
这个必须赞
l
linda1999
7 楼
人家在改变人类和猪类的命运,朕刚刚吃了一碗泡面赶紧上来羡慕,是真的羡慕啊! 以前还想,错过了落日余晖,还会有满天星辰,看看人家,才明白,错过了就是错过了,人和人真是不一样啊!
m
mcsquare
8 楼
看模样就很聪明。了不起!
大米仔
9 楼
小编净瞎撸,应该注明照片与本文无关
j
johniewalker
10 楼
棒!
g
gameon
11 楼
c
cczz
12 楼
g
gameon
13 楼
中美就是需要这样的合作,才能促进人类进步,世界繁荣。
s
showers
14 楼
中国人到美国学习后就成为人才,中国政府应考虑为什么。
L
L
15 楼
一骗令人confused的文章: 哈佛华裔女学霸几年前就已经回国任CEO了, 文章却说是“女学霸敲除猪致病基因” 正确的说法应该是华裔女学“前导师”领导的生物公司敲除猪致病基因
L
L
16 楼
一骗令人confused的文章: 哈佛华裔女学霸几年前就已经回国任CEO了, 文章却说是“女学霸敲除猪致病基因” 正确的说法应该是华裔女学霸“前导师”领导的生物公司敲除猪致病基因
不允许的笔名
17 楼
gameon 发表评论于 2022-01-14 08:19:47 中美就是需要这样的合作,才能促进人类进步,世界繁荣。 -------- 这不叫中美合作,只是中国个人投奔美帝而已。
我来问问题
18 楼
好奇英文不好怎么进的哈佛?是小编黑?
L
L
19 楼
以前有美国教授得了Nobel Prize, 然后也有许多类似的文章, 搞得好像是中国学霸获奖
华伦久费
20 楼
瞎蹭热度。这次猪心脏移植跟这位华裔科学家毫无关系。只是因为都是做的基因改造技术研究,就变成了猪心脏移植人体的“背后”,以及“离不开一位华裔科学家的贡献”。全世界做猪心脏转基因的团队有很多个,小编一改编,让读者觉得这次猪心脏移植就是她的贡献了。 就事论事,既不是酸,也不否认这位女学霸的水平。
逐风
21 楼
英文不好进哈佛是因为哈佛改讲汉语了….
深不可测
22 楼
赞赞赞。 中国人还是聪明。 就是千万小心楼上那些说她蹭热度的酸人的暗算。
6
60MPH
23 楼
L 发表评论于 2022-01-14 08:23:04 一骗令人confused的文章: 哈佛华裔女学霸几年前就已经回国任CEO了, 文章却说是“女学霸敲除猪致病基因” ————— 原来如此!一说回国任CEO了,就明白这种软文从何而来了
L
L
24 楼
中国人还是聪明, 没问题。 但小编要明白做学术研究要有诚信, 要有起码的学术道德, 千万不能把别人做的说成是自己做的
L
L
25 楼
更正一下: 中国人的聪明是自己hard work的结果
m
mcsquare
26 楼
这瞎编很噁心啊!她好像只是其中之一吧?
杰瑞王
27 楼
虽然我不懂你们猪的世界,但还是点赞
北卡山人
28 楼
误导,夸大
l
luguoluguo
29 楼
导师的工作,她是组员。而且应该不止一个组在做。蹭这种热度被打脸很难看。
大河边的人
30 楼
作者好像有给自己喂药之嫌。伟大应该是属于发明基因敲除技术的人,这技术已经普及了,几乎是实验室就会用。
D
Diesel10
31 楼
L 发表评论于 2022-01-14 08:28:33 以前有美国教授得了Nobel Prize, 然后也有许多类似的文章, 搞得好像是中国学霸获奖 ==================================================================== 是的,这些年,每当西方出现一个突破性的重大科技成果,自媒体上马上会跟上一些“其实某某某华裔、华人是这项成果的幕后英雄"云云的文章。利用大部分人对相关具体课题领域科学研究的现状和历史毫不知情,更对科学研究本身的规律毫无概念的事实,大肆渲染某位华裔的成就,什么”石墨烯驾驭者曹原是Nature狂魔”之类的云云。不可否认这些华裔往往很出色,事实上只是美国学术界众多优秀研究人才中的普通一员,他们的成就无一例外的绽放在美利坚兼容并蓄的自由学术环境里。这些网文的目的无非想强调华人的优秀,但是往往经不起进一步理性的推敲和思考。
一只熊
32 楼
我刚想说这么好的人才,又便宜了美国啊。 仔细一看这位美女学霸已经海归创业了。而且是做她本专业的东西。挺好的。 蹭热度旧蹭吧,咱要是有朋友突然火了,然也是会提一提的。被自媒体拿来写爆款文也未必是她的本意。
云白天蓝
33 楼
只要和华人沾上一点便就蹭热度!中华民族怎么就这么点出息?
爱吃面包的人
34 楼
废话太多,不过有一点倒是真的 包子有救了 赶紧给他定做一个转基因的猪脑子 由这位女学霸亲自操刀。
D
DaShuai
35 楼
真的人面兽心。
B
BeagleDog
36 楼
虽然实验室的工作主要是博士研究生,博士后和实验室研究人员做的,但是选题绝对是老板的工作。找到一个合理难度的课题是很重要的。如果难度太大,穷所有研究人员一生也做不出可见的成果。老板还有另一个重要的工作,就是找钱。有钱就能找更多的人做课题,就更容易出成果,形成良性循环。
l
liuwei
37 楼
爱吃面包的人 发表评论于 2022-01-14 12:08:17 废话太多,不过有一点倒是真的 包子有救了 赶紧给他定做一个转基因的猪脑子 由这位女学霸亲自操刀。 --------- 包子本来就是猪肉馅的脑子
旁观者XWY
38 楼
记得很久前有位美国议员做了猪心脏移植手术。他每次参加烧烤,看到有猪肉,就暗自神伤。
黑与红
39 楼
作者啥时候也给贺建奎写这么一篇歌颂歌颂?
y
yefenghaiyun
40 楼
爱吃面包的人 发表评论于 2022-01-14 12:08:17 废话太多,不过有一点倒是真的 包子有救了 赶紧给他定做一个转基因的猪脑子 由这位女学霸亲自操刀。 ============= 最差评论,回去补猪脑去
笨傻痴呆戆
41 楼
这人活不了多久的!!!半夜突然猪叫也蛮可怕的!!!!
城下客
42 楼
文章說:“她的團隊”。應該說:“團隊中的她”。
l
lurenjia2014
43 楼
看来上帝造人可能是真的。上帝按照自己的样子,造了人。其实,就是上帝用自己的基因,和地球上的某动物,搅和一下,就出来了人类。看来,上帝应该是黑发,大胡子,比人类高大,健壮。但是,上帝还需要肌肉干什么,体力活有机器来做,应该是肌肉萎缩才对啊。
l
lurenjia2014
44 楼
此女是无知无畏的典型,自以为敲掉了某个基因,实际上,没有敲完全。唉,人类一思考,上帝就发笑。
l
lurenjia2014
45 楼
哈佛医学院和哈佛大学都分不清,打回去重写。两个在查尔斯河的两边。
老头衫
46 楼
大家总说什么中国培养不出来人才,人才到美国就变成真正的人才了 其实你也不想想北大清华那些什么博士生导师什么的那本科学校都是惨不忍睹
远方的风
47 楼
上帝是谁造出来的?所以上帝不要造人了,先搞明白是谁造的自已,这个问题更重要。