CRISPR kan fremskynde gris-til-menneske-transplantationer

Denne gris kan redde dit bacon.

Sådan siger virksomhedens T-shirts, der er trykt op af bioteknologistartup eGenesis, som i dag rejste 38 millioner dollars for at finansiere en ny indsats for at redigere grises DNA, så de kan tjene som kilden til transplantationsorganer.

Planen, siger virksomheden, er at bruge genredigeringsmetoden kendt som CRISPR til at indføre omfattende DNA-modifikationer i grise som en måde at humanisere deres organer på, så de ikke bliver afvist, hvis de overføres til en person. (På bagsiden af ​​T-shirten står der: PS, jeg kan godt lide min bacon ekstra CRISPR’ed.)



Virksomheden er en spinout af laboratoriet af Harvard Medical School genetiker George Church. Han og medstifter Luhan Yang, som også er chief scientific officer, viste i 2015, at ved at bruge genredigering, en ny og kraftfuld måde at modificere DNA inde i levende celler, kunne de eliminere vira der ligger latent i grisens arvemasse.

Nu planlægger gruppen endnu mere omfattende ændringer af grise, herunder brug af genredigering til at klippe svinemolekyler væk, som menneskekroppen angriber. Yang siger, at virksomheden også vil tilføje til grisens genom gener, der modulerer immunresponset og modificerer visse faktorer involveret i koagulation.

Idéen om xenotransplantation - eller at bruge dyreorganer til at erstatte menneskelige - faldt i unåde i 1990'erne på grund af beviser for, at svine- eller bavianorganer udløste alvorlige immunstorme og hurtigt ville blive ødelagt i den menneskelige krop. Tilsynsmyndigheder bekymrede sig også om risikoen for spredning af smitsomme sygdomme mellem arter.

Siden da har udviklingen været ret langsom. Revivicor, en afdeling af bioteknologivirksomheden United Therapeutics, der er baseret i Blacksburg, Virginia, har brugt mere konventionel genteknologi til at producere GM-grise. I 2015 lykkedes det et grisehjerte, som det lavede, at overleve inde i en bavian i 945 dage, stadig en rekord.

Behovet for organer er fortsat akut. Alle dør til sidst af organsvigt. Men der er millioner, hvis liv kunne forlænges, hvis bare de kunne få en erstatning for hjerte, lever, nyre eller lunger. Problemet er endnu værre i Kina, siger Yang, da organdonation ikke er almindeligt accepteret der.

I øjeblikket arbejder eGenesis kun med svineceller i laboratoriet. Det er ved at udvikle to forskellige designs. Den ene er til en gris med et humaniseret immunsystem, og den anden er til en gris renset for risikable vira. Til sidst vil begge sæt genetiske ændringer blive slået sammen til en enkelt grisecelle.

Efter det, siger Yang, vil cellen blive forvandlet til en gris ved hjælp af kloning. Cellen vil blive injiceret i et æg for at danne et embryo og derefter overføres til en surrogatso.

Tilgangen undgår nogle bekymringer omkring CRISPR, herunder muligheden for, at den kan introducere uønskede, utilsigtede redigeringer af DNA. Grisecellerne kan undersøges for eventuelle genetiske fejl, mens de stadig er i en laboratoriefad. eGenesis kan også lære, hvor omfattende grise kan ændres, før de begynder at udvikle deres egne sundhedsproblemer.

Hvad er kombinationen af ​​immunmodifikationer, der kommer til et levedygtigt organ og en levedygtig gris? Det er det, vi har fokus på i år, siger Julie Sunderland, administrerende direktør for Biomatics Capital, som sammen med ARCH Venture Partners er blandt xenotransplant-virksomhedens nye investorer.

Sunderland siger, at succesfuld redigering af grise kun er én udfordring forude. Før nogen modtager et CRISPR-iseret svineorgan, vil der være mange års forhandlinger med regulatorer, tæt arbejde med transplantationskirurger og dyre eksperimenter med at sætte svineorganer i aber. Alle har en tendens til at fokusere på genredigering, fordi det er så sexet, men det er en mangefacetteret udfordring, som vi bliver nødt til at tackle i løbet af de næste par år, siger hun.

Muhammad Mohiuddin, chef for transplantationssektionen ved National Heart, Lung, and Blood Institute og National Institutes of Health, siger, at han er glad for, at xenotransplantation tiltrækker nye kommercielle investeringer. Bare et transplantationseksperiment med store dyr, som at putte et grisehjerte i en abe, koster 100.000 dollars, siger han.

skjule