在实验室里蹦蹦跳跳的小猪看起来异常正常。然而它们可爱的外表下隐藏着一个惊人的秘密:每只小猪都携带着两组不同的基因。目前,这两种物种都来自于自己的物种。但有一天,其中一组可能是人类。

仔猪是具有混合基因组的嵌合体生物,仿佛多个实体无缝地捣碎。以希腊狮子山羊 - 蛇怪物命名,嵌合体可以将关键保持在人体器官和移植组织的无穷无尽的供应。症状在另一种动物中,在另一个动物中将这些人体部位置于足够的尺寸和功能。

上个星期,一个团队从明尼苏达大学公布了两种思维弯曲的嵌合体。一个是欢乐的小仔猪,每个小猪都被从不同的猪种植的肌肉推进。另一个是猪胚胎,移植到替代猪中,开发了人类肌肉超过20天。

研究,由DRS领导。Mary和Daniel Garry在明尼苏达大学进行了治疗点:工程造成替代肌肉损失的辉煌方式,特别是我们骷髅周围的肌肉,让我们搬家和驾驭世界。创伤和伤害,例如来自枪械伤口或车祸,可以损害超出修复点的肌肉组织。不幸的是,肌肉也顽固,因为尸体的供体组织通常不会在伤害部位“服用”。目前,对严重的肌肉死亡没有有效的治疗,称为体积肌肉损失。

新的人猪混合动力车旨在解决这个问题。肌肉浪费在一边,该研究还指向一个聪明的“黑客”,增加了种植猪内部人体组织的量胚胎

如果进一步改进,该技术可以“为移植提供无限的器官供应,”玛丽·乔里博士到。更重要的是,由于人体组织可以从患者本身来源,因为即使在猪内生长,免疫系统的抑制风险也相对较低。

“用于心脏移植、血管移植和骨骼肌移植的器官短缺是惊人的,”加里说。人与动物的嵌合体可能会产生“地震般的影响”,改变器官移植,并帮助解决器官短缺危机。

也就是说,如果社会接受半人形猪的想法。

等......但是怎么样?

新的研究从以前的Chimera食谱带来了一页。

主要成分和步骤是这样的:首先,你需要一个缺乏发育组织或器官能力的胚胎。这就留下了一个“空槽”,你可以用另一组基因来填补——猪、人,甚至猴子。

其次,你需要微调食谱,使胚胎“拿”新的基因,将它们纳入他们的身体,就像他们自己一样。第三,新的基因激活以指示不断增长的胚胎使必要的组织或器官不损伤整体动物。最后,外国基因需要保持放置,没有细胞迁移到另一个身体部分 - 说,

不完全直截了当,呃?仔猪是用克隆技术混合尖端基因编辑的技术奇迹。

该团队前往两座嵌入式:一个有两套猪基因,另一种猪和人类混合。既开始猪胚胎不能让自己的骨骼肌(那些是你骨头周围的肌肉)。使用克里普尔克他们从这些肌肉发育所必需的三个基因中剪出。就像同时用三支箭射中靶心一样,这已经是一项技术壮举。

这是最聪明的部分:你骨骼周围的肌肉与排列你血管或跳动你的心脏的肌肉有略微不同的基因组成。尽管由此产生的猪胚胎在发育过程中出现了严重的肌肉畸形,但它们的心脏跳动正常。这意味着基因编辑剪切只影响骨骼肌。

然后是第二步:替换缺失的基因。利用一根微针,该团队将一枚受精且发育轻微的猪卵(称为囊胚)注射到胚胎中。如果按其自然进程,卵裂球最终会发育成另一个胚胎。这一步将两组基因“粉碎”在一起,新来者填补了肌肉的空白。然后,杂交胚胎被放入代孕母亲体内,大约4个月后,嵌合仔猪就诞生了。

这些小家伙虽然携带了外源DNA,但看起来完全正常,在实验室里四处搜寻,到处奔跑,没有明显的笨拙失误。在显微镜下,它们的“异型”肌肉与普通的肌肉组织难以区分——没有损伤或炎症的迹象,和通常的肌肉一样有弹性和坚韧。更重要的是,外来DNA似乎只发展成肌肉,尽管它们普遍存在于全身。广泛的钓鱼实验没有在血管或大脑中发现注入的基因的痕迹。

更好的人猪杂交

对他们的食谱有信心,该团队接下来重复了人类细胞的实验,扭曲。它们依赖于诱导多能干细胞(IPSC)而不是使用从中止胎儿获得的争议人胚胎干细胞。这些是已被恢复到干细胞状态的皮肤细胞。

与以前的尝试制作人类烟囱,该团队然后彻底彻底挑选了猪和人类胚胎如何发展的遗传景观,以发现任何可能导出该过程的遗传性“制动器”。一个基因,TP53,突出,然后迅速消除Crispr。

该团队说,这种方法为未来的研究提供了一种类似地提高物种间嵌合体效率的方法。

然后,人猪胚胎在代猪体内小心地生长了不到一个月,并进行了广泛的分析。到了第20天,混血儿已经长出了可检测到的人类骨骼肌。与猪-猪嵌合体类似,研究小组没有发现任何迹象表明人类基因已经萌发出最终会变成神经元或其他非肌肉细胞的细胞。

目前,人类动物嵌合体不允许生长至术语,部分是为了源于工程人形杂交动物(颤抖)的理论可能性。然而,一只众生的人猪嵌合体是团队专门解决的东西。通过多个实验,他们发现胚胎脑干细胞中的人类基因20和27天内没有痕迹。类似地,在将成为杂化胚胎生殖细胞的细胞中不存在人体供体基因。

尽管面临着生物伦理的困境和法律的限制,人兽嵌合体已经开始流行起来,它不仅是研究人类大脑发育的一种途径,也为移植提供了大量个性化的器官和组织。在2019年,日本举起了禁令在动物胚胎中发展人类脑细胞,以及任期限制——这引发了全球争议。还有动物福利的问题,因为杂交克隆实质上将成为非自愿器官捐献。

随着辩论的愤怒,科学家仍然推动人动物嵌合体的极限,同时尽可能小心地踩踏。

“我们的数据......支持这些嵌入式嵌入式的产生的可行性,这将作为翻译研究的模型,或者一天,作为异种传道的来源,”团队表示。

图片来源:克里斯托弗卡森uns