Органи свиней особливо сумісні для трансплантації людям, з якими вони мають понад 90% своїх генів, але наявність ендогенних свинячих ретровірусів в геномі тварини робить це нездійсненним. Зараз технологія редагування генів CRISPR Cas9 вперше дозволила інактивувати гени цих прихованих вірусів у свинячих ембріонах, щоб нарешті поросята народилися без інфекції.

вперше

Міжнародна група вчених вперше досягла успіху у створенні поросят, вільних від ендогенних ретровірусів./Нік Солтмарч

У 2012 році журнал Nature опублікував секвенування геному свині (Sus scrofa), в якому було підтверджено наявність ендогенних свинячих ретровірусів (PERV), а вірусні елементи `` неактивні '' в геномі, які можуть передаватися іншим клітинам тварини та, перш за все, активувати в контакті з людьми. З тих пір вчені намагалися їх усунути, щоб полегшити ксенотрансплантацію або трансплантацію органів між видами, наприклад, у даному випадку від свині до людини.

На думку вчених, цей метод полегшить серйозний дефіцит органів, з якими стикаються операції з трансплантації у людей. Однак ризик перехресної передачі PERV, серед інших факторів, перешкоджає їх використанню у людей.

Дослідники виробляли свинячі ембріони без ендогенних ретровірусів, імплантували їх свиноматкам і підтверджували, що у поросят їх також не було при народженні

Міжнародна група вчених, очолювана Джорджем Черчем з лабораторії eGenesis Гарвардського університету (США), тепер використовує систему CRISPR Cas9 для видалення генів ретровірусу з геному свині у живих тварин, що є важливим етапом, який поки що лише успішно досягається в клітинних лініях. Ось так вони змогли створити перших свиней без PERV.

Дослідники почали з того, що також вперше підтвердили, що ці ретровіруси свинячих клітин можуть передаватися клітинам людини при спільному вирощуванні. Навіть опромінення заражених PERV клітин неінфікованими призвело до передачі, підкреслюючи необхідність інактивувати ці свинячі вірусні елементи, якщо коли-небудь відбудеться ксенотрансплантація.

Вчені охарактеризували та ідентифікували 25 ендогенних ретровірусів у геномі клітин фібробластів (сполучної тканини) свиней та використали генетичний різак CRISPR для їх інактивації, ефективно та точно. Використовуючи власний протокол (включаючи клонування клітин, стратегію запобігання загибелі клітин під час багаторазового редагування, використання факторів відновлення ДНК та перенесення ядерних соматичних клітин), команда змогла розробити життєздатні клітини зі 100% дезактивацією PERV.

Пізніше, після імплантації ембріонів самкам свиней, вони спочатку перевірили, що плоди не були реінфіковані ретровірусами, а пізніше вони також підтвердили, що ці вірусні елементи не з'являються у новонароджених поросят.

Перше дослідження на свинях без ендогенного ретровірусу

"Це перше дослідження, яке повідомляє про виробництво свиней без PERV", - говорить Лухан Ян, співзасновник і головний науковий керівник eGenesis, автор роботи, опублікованої в Science. Фактично, протягом чотирьох місяців після народження поросят команда контролювала і контролювала наявність ретровірусу і змогла підтвердити його повну дезактивацію.

«Це дослідження являє собою важливий прогрес з точки зору питань безпеки щодо міжвидової вірусної передачі. Наша група продовжуватиме розробляти штам свиней без PERV, щоб забезпечити безпечну та ефективну ксенотрансплантацію ”, запевняє автор.

Відтепер команда намагатиметься поєднувати переваги безпеки ендогенних свиней без ретровірусу з додатковим редагуванням генів, що стосуються імунної відповіді. Таким чином, імунологічна та функціональна сумісність органу буде збільшена.

Бібліографічна довідка:

Д. Ніу та співавт. "Інактивація ендогенного ретровірусу свиней у свиней за допомогою CRISPR-Cas9" Наука 10 серпня 2017 р.