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“沒有全民健康,就沒有全面小康。”要提高全民健康,就必須扭轉現階段疾病機制研究水平較低、藥物研發創新性不強的局面。而實驗動物是基礎性、先導性、戰略性生物資源,其科學研究、技術創新水平深刻影響著生命健康發展質量。
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全國人大代表印遇龍在2023年全國兩會上。受訪者 供圖
“全球科學家利用大小鼠等小型動物開展研究,在認識疾病機制等方面取得了一定成效,但大量臨床2、3期失敗的案例告訴我們,小動物的藥效實驗對于臨床轉化醫學的成功率并不理想。”正在北京召開的2023年全國兩會上,全國人大代表、中國工程院院士、中國科學院亞熱帶農業生態研究所首席研究員印遇龍告訴《中國科學報》記者。
印遇龍表示,當務之急是在更接近人類的大動物模型中開展相關研究。豬與人類在解剖學尺寸和結構、生理學、免疫學以及基因組等方面相似,在異種器官移植、疫苗及藥物研發等方面具有重要的應用前景。
與靈長類動物和其他家畜模型相比,豬的多種屬性具有優勢,包括生育時間短、產仔多和基因組易于編輯。近年來,豬已經成為人類異種移植的首選動物,并在藥物開發和毒理學測試中用于安全劑量的確定。
印遇龍提供的一份數據顯示,全球每年約200萬人需要器官移植,而器官捐獻數量遠低于需求。在我國,等待器官移植和獲得器官移植的比例達到30∶1,每年有幾十萬病人因等不到器官移植而死亡。
器官供應不足可通過異種移植(例如移植豬的器官到人)改善。將豬的心臟瓣膜移植給人類已經有50多年的歷史。目前我國豬心臟瓣膜已廣泛應用于人體臨床,豬角膜的臨床應用已開啟,豬胰島和皮膚異種移植也已進入人體臨床試驗階段。
“前期,湖南省的專家在以豬為供體的異種器官移植方面做出了一些開創性的工作。”印遇龍介紹,2020年,中南大學湘雅二醫院器官移植團隊成功在國內首次開展異種(豬-猴)原位全肝移植手術。受體猴在無免疫干預條件下,存活超過16小時。在此基礎上,該團隊進一步改進關鍵核心技術,在2022年11月實現了受體猴生存期達到2天的新紀錄。
中南大學湘雅三醫院王維教授團隊自1995年開始探索利用豬胰島移植治療糖尿病,該團隊已經篩選到較好的供體豬品系,在長沙建成了全球第二家醫用級(DPF)供體豬培育中心,并主導制定了全球異種移植綱領性文件《長沙宣言》。2022年,該團隊進行了全球首例II型糖尿病腎移植術后豬胰島移植手術,復查結果表明患者各項指標得到明顯改善。
印遇龍透露,異種器官移植存在的最大障礙是免疫排斥,湖南省的專家團隊在上述成果的基礎上,正積極開展基因編輯豬的研究,以達到降低免疫排斥反應、減少豬內源性病毒傳播的目的;并利用基因編輯技術研發人類重大疾病的豬模型,為藥物和疫苗研發提供最優載體。
“豬在異種器官移植、疫苗和藥物研發方面具有重要的應用價值,但基因編輯豬的主要研發基地位于北京、云南、四川和廣東等地,因此異種器官移植的專家需奔波多地才能完成相應的手術,極大限制了技術迭代和臨床推廣。”印遇龍表示,這要求把當前的優勢研究資源整合起來。
為此,印遇龍認為,鑒于湖南擁有農業和醫學等多領域的院士專家高端人才團隊,建議國家支持在湖南建設生物醫藥豬模型研發基地,為提高我國生物醫學基礎研究水平和醫藥產業創新能力提供關鍵的條件支撐。