由美國醫療公司Revivicor研發的基因編輯豬“GalSafe豬”12月14日獲得美國食品與(yu) 藥物管理局(FDA)的批準,既可食用也可用來生產(chan) 醫療產(chan) 品。科學家通過基因工程手段,敲除了在豬細胞表麵添加α-半乳糖(Alpha-gal)的蛋白酶,那些對肉類過敏的普通人群因此可以放心安全地食用這種基因編輯豬。
此外,“GalSafe豬”還可以用來生產(chan) 類似於(yu) 肝素的藥物,它的組織和器官還可能潛在地解決(jue) 患者接受異種器官移植後的免疫排斥問題。
“‘GalSafe豬’獲準上市,標誌著基因編輯動物首次實現食用和醫療雙重用途。”中科院遺傳(chuan) 與(yu) 發育研究所生物學研究中心高級工程師薑韜在接受科技日報記者采訪時表示。
已有多種基因編輯動物獲準上市
首次批準一種基因改造過的動物既可用於(yu) 食品,又可作為(wei) 潛在的生物醫學用途,這是科學創新的一個(ge) 巨大裏程碑。FDA目前確定,這種基因編輯豬的肉可以安全地供一般人群食用。
這是FDA首次批準用於(yu) 人類食物消費和潛在治療用途的動物體(ti) 內(nei) 基因組改變,也是FDA繼2015年批準基因編輯三文魚後,再次批準一種基因編輯動物上市食用。
美國等國家還批準過哪些基因編輯動物上市?薑韜指出,目前國外生物技術發達國家批準的基因編輯動物有幾種。2009年FDA批準一種價(jia) 值在千萬(wan) 美元的基因編輯山羊上市,但不是作為(wei) 食用,而是作為(wei) 生物反應器,用其乳腺生產(chan) 一種預防血栓的蛋白質藥物,並跟著乳汁分泌出來,以治療人類遺傳(chuan) 性抗凝血酶缺乏症。
2014年,FDA批準了一種基因編輯兔子上市,用其可生產(chan) 治療遺傳(chuan) 性血管水腫的藥物。
“2015年,由英國劍橋羅斯林研究所研發的可以在雞蛋中製造重組蛋白質藥物的基因編輯雞獲得FDA批準,用於(yu) 治療無法降解細胞中脂肪的人類遺傳(chuan) 疾病,同年,生長速度和飼料回報率明顯優(you) 於(yu) 普通大西洋鮭魚的基因編輯三文魚成為(wei) 第一個(ge) 獲得FDA和加拿大相關(guan) 部門批準食用的基因編輯動物。”薑韜說。
去掉相應基因才能真正防過敏
GalSafe是半乳糖安全的意思,“GalSafe豬”因身體(ti) 細胞表麵缺乏“α-半乳糖”分子而得名。
α-半乳糖僅(jin) 存在於(yu) 哺乳動物體(ti) 內(nei) ,但不包括人類。日常生活中,部分人食用含有α-半乳糖的肉類後會(hui) 引發過敏。“GalSafe豬”因不含α-半乳糖,不僅(jin) 可以為(wei) 過敏者提供安全食用的肉類,同時還可以用於(yu) 為(wei) 過敏者生產(chan) 藥物,如不含α-半乳糖的血液稀釋劑——肝素。
為(wei) 什麽(me) 隻有敲除相關(guan) 基因才能防過敏,通過烹調方式不能避免過敏嗎?對此,薑韜解釋,有的食物人類食用後引起過敏,表明食物中有過敏源分子或其部分與(yu) 人類小腸表皮細胞特殊免疫受體(ti) 結合,激發了一類急性應激反應。
“這種過敏性結合物,往往已經經過了胃腸道各種消化酶及胃液胰液腸液等部分消化處理,仍然能夠保持必要的結構和足夠的數量,這往往也是一般性烹飪無法破壞或徹底消除的,因此最徹底的解決(jue) 方法是完全去掉相應的基因,就是用基因組編輯的方法,敲除這個(ge) 基因,讓相應的過敏源完全不會(hui) 出現。”薑韜說。
中國農(nong) 業(ye) 大學分子生物學博士湯波解釋,α-半乳糖全稱為(wei) α-1,3-半乳糖,廣泛存在於(yu) 豬、牛、羊等哺乳動物細胞表麵,但是在人類和非人靈長類動物細胞上卻沒有。有些人可能會(hui) 對含有α-半乳糖的牛肉、豬肉和羊肉等紅肉產(chan) 生輕度或嚴(yan) 重的過敏反應,即α-半乳糖綜合征。一般的烹飪方法並不能讓所有α-半乳糖分解,患有α-半乳糖綜合征的人要盡量避免食用紅肉或含有紅肉的食品。
“GalSafe豬”的飼養(yang) 條件要比傳(chuan) 統豬飼養(yang) 條件嚴(yan) 格很多,除此之外,沒有發現“GalSafe豬”本身的安全問題。FDA還評估了基因組改變在“GalSafe豬”中出現危害人類健康的抗藥性細菌的風險,並得出結論,食用這種豬肉感染致病性細菌的風險很低,並且“GalSafe豬”在市場流通中的數量少,通過對耐藥性細菌的持續監控,可以減輕相關(guan) 危害。
醫用基因編輯動物無法替代
自上個(ge) 世紀80年代初期,第一隻基因編輯小鼠降生以來,基因編輯技術發展很快,基因編輯的牛、羊、魚、昆蟲等紛紛出現。基因編輯動物打破了從(cong) 自然繁殖中獲取基因的傳(chuan) 統遺傳(chuan) 學方法,成為(wei) 生物學發展史上的又一個(ge) 重要轉折點。基因編輯技術將為(wei) 人類提供有特殊功效的食品和藥品。
FDA也表示,任何機構或研究所在將“GalSafe豬”用於(yu) 新藥或人體(ti) 植入之前,都必須尋求FDA的進一步批準。
“GalSafe豬”雖不是首次被批準上市的基因編輯動物,但是首次獲準將基因編輯動物用於(yu) 食用和醫療兩(liang) 種用途。那麽(me) ,研究基因編輯動物,食用和醫用哪個(ge) 更重要?
“具體(ti) 問題具體(ti) 分析,不能簡單比較哪個(ge) 更重要。目前醫用基因修飾動物研究的更多一些,主要用於(yu) 生產(chan) 重組蛋白藥物、人類疾病模型、異種器官供體(ti) 等。基因修飾後的‘GalSafe豬’可用於(yu) 生產(chan) 對患有α-半乳糖綜合征的人不過敏的豬肉產(chan) 品,更重要的用途則是生產(chan) 不易產(chan) 生免疫排斥反應的醫用產(chan) 品,比如從(cong) 豬身上提取藥物、異種移植器官、細胞等產(chan) 品。”湯波說。
因不含可檢測到的半乳糖,“GalSafe豬”可能被用作血液稀釋劑——肝素等醫療產(chan) 品的生產(chan) 原料。“GalSafe豬”的組織和器官還有可能解決(jue) 異種移植患者的免疫排斥問題,因為(wei) α-半乳糖被認為(wei) 是患者排斥的原因之一。
薑韜指出,基因編輯動物,不管食用還是醫用都有重要價(jia) 值,而醫用更是無法替代的全新用途。
“因為(wei) 我們(men) 的食用動物現在已經實現集約化飼養(yang) ,成本接近天花板,目前的基因改造可提高飼料回報率、瘦肉率、抗病能力等。而醫用,尤其是把特殊基因編輯豬作為(wei) 異種器官移植的供體(ti) ,是前所未有的全新領域,一旦成功實現,則可望徹底扭轉用於(yu) 治療人類器官衰竭導致死亡的器官短缺現狀,拯救大量患者生命。”薑韜說。
關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號,在對話框:
回複【最新活動】,了解近期科普活動
回複【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】,了解最新科普研學營
回複【科普課堂】,了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】,了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】,了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】,學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】,了解更多博物學院活動詳情
![]()

