A sertésszervek különösen kompatibilisek az emberbe történő átültetésre, akikkel génjeiknek több mint 90% -át megosztják, de az endogén sertés retrovírusok jelenléte az állat genomjában megvalósíthatatlanná teszi. Most a CRISPR Cas9 génszerkesztő technológia először tette lehetővé e látens vírusok génjeinek inaktiválását sertés embriókban, hogy végül a malacok fertőzés nélkül szülessenek.

technika

Nemzetközi tudóscsoportnak sikerült először létrehozni endogén retrovírusmentes malacokat./Nick Saltmarch

2012-ben a Nature folyóirat közzétette a sertés genom (Sus scrofa) szekvenálását, amelyben megerősítették az endogén sertés retrovírusok (PERV) jelenlétét, amelyek a genomban „szunnyadtak”, és amelyek továbbterjedhetnek az állat más sejtjeire, és mindenekelőtt az emberrel érintkezve aktiválódik. Azóta a tudósok megpróbálták ezeket kiküszöbölni, hogy megkönnyítsék a fajok közötti szervek xenotranszplantációját vagy szervátültetését, például ebben az esetben a sertéstől az emberig.

A tudósok szerint ez a technika enyhítené a szervhiányt, amellyel a transzplantációs műveletek az embereknél szembesülnek. Ugyanakkor a PERV-ek keresztátvitelének kockázata - többek között - megakadályozta azok emberi felhasználását.

A kutatók endogén retrovírusok nélküli disznóembriókat állítottak elő, kocákba ültették be, és megerősítették, hogy a malacok születésükkor sem voltak ilyenek

A Harvard Egyetem (USA) eGenesis laboratóriumának George Church által vezetett nemzetközi tudóscsoport most a CRISPR Cas9 rendszert használta a retrovírus gének eltávolítására az élő állatok sertés genomjából, ami eddig csak ez volt sejtvonalakban sikeresen elért. Így tudták létrehozni az első PERV-mentes sertéseket.

A kutatók azzal kezdték, hogy megerősítették - szintén először -, hogy ezek a sertéssejt-retrovírusok együtt nőhetnek az emberi sejtekbe. Még az emberi PERV-fertőzött sejtek nem fertőzött sejteknek való kitétele is transzmissziót eredményezett, kiemelve ezen sertés víruselemek inaktiválásának szükségességét, ha valaha is előfordul xenotranszplantáció.

A tudósok 25 endogén retrovírust jellemeztek és azonosítottak a sertés fibroblaszt (kötőszövet) sejtgenomjában, és a CRISPR genetikai vágó eszközzel hatékonyan és pontosan inaktiválták őket. Saját protokolljukkal (beleértve a sejtklónozást, a sejthalál megelőzésére irányuló stratégiát többszörös szerkesztés során, a DNS-helyreállítási faktorok használatát és a mag szomatikus sejttranszferjét) a csapat képes volt életképes sejtek kifejlesztésére a PERV-ek 100% -os deaktiválásával.

Később, az embriók női sertésekbe történő beültetése után először ellenőrezték, hogy a magzatokat nem fertőzték-e meg újra retrovírusokkal, majd később megerősítették azt is, hogy ezek a vírusos elemek nem jelentek meg az újszülött malacokban.

Első vizsgálat endogén retrovírus nélküli sertésekről

"Ez az első tanulmány, amely beszámolt a PERV nélküli sertések termeléséről" - mondja Luhan Yang, az eGenesis társalapítója és tudományos igazgatója, a Science-ben megjelent munka szerzője. Valójában a malacok születését követő négy hónap alatt a csapat felügyelte és figyelemmel kísérte a retrovírus jelenlétét, és meg tudta erősíteni annak teljes deaktiválását.

„Ez a kutatás fontos előrelépést jelent a fajok közötti vírusfertőzés biztonsági kérdéseiben. Csoportunk folytatja a PERV-mentes sertéstörzs kialakítását, hogy biztonságos és hatékony xenotranszplantációt biztosítson ”- biztosítja a szerző.

Ezentúl a csapat megpróbálja ötvözni az endogén retrovírusmentes sertések biztonsági előnyeit az immunválasz kezelésére szolgáló gének további szerkesztésével. Ily módon megnő a szerv immunológiai és funkcionális kompatibilitása.

Bibliográfiai hivatkozás:

D. Niu és mtsai. "Sertés endogén retrovírus inaktiválása sertésekben CRISPR-Cas9 alkalmazásával" Science 2017. augusztus 10.