利用基因工程技術(shù)，一組科學(xué)家建立了亨廷頓病(HD)的豬模型，這是一種遺傳性神經(jīng)退行性疾病。研究人員預(yù)計(jì)豬可能是測(cè)試HD治療的一種實(shí)用方法，HD是由編碼一種導(dǎo)致腦細(xì)胞死亡的有毒蛋白質(zhì)的基因引起的。

雖然轉(zhuǎn)基因小鼠已被廣泛用于模擬神經(jīng)退行性疾病，但它們?nèi)狈θ祟惔竽X中典型的神經(jīng)變性或明顯的神經(jīng)元丟失，相應(yīng)的作者，李曉江博士，埃默里大學(xué)醫(yī)學(xué)院人類遺傳學(xué)杰出教授。

他說，豬高清模型是一個(gè)例子，表明大型動(dòng)物模型可以更好地模擬其他神經(jīng)退行性疾病，如阿爾茨海默氏癥，帕金森氏癥和肌萎縮側(cè)索硬化癥(肌萎縮側(cè)索硬化癥)。如果在人類臨床應(yīng)用之前，CRISPR-Cas9基因編輯是否可以在較大的動(dòng)物中起作用，那么HD豬可能是一個(gè)測(cè)試機(jī)會(huì)。

與小鼠相比，可以在豬中更好地測(cè)試對(duì)受影響的神經(jīng)系統(tǒng)組織的治療，因?yàn)樗鼈兊拇笮「咏谌祟?。HD的豬模型也更接近人類疾病的癥狀。研究人員表示，與非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型相比，這些豬具有繁殖速度更快，產(chǎn)仔數(shù)更大的優(yōu)點(diǎn)。

“我們認(rèn)為豬模型將填補(bǔ)一個(gè)重要的空白，”埃默里大學(xué)醫(yī)學(xué)院人類遺傳學(xué)教授，醫(yī)學(xué)博士李世華說。“在豬中，神經(jīng)變性的模式幾乎與人類相同，并且已經(jīng)在小鼠模型中測(cè)試了幾種不能轉(zhuǎn)化為人類的治療方法。”

石華和李小江在埃默里聯(lián)合開辦了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室與中國(guó)科學(xué)院華南干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)研究所副所長(zhǎng)梁學(xué)學(xué)博士合作。該論文的第一作者是暨南大學(xué)粵港澳中醫(yī)院再生研究所的森燕。作為埃默里的訪問博士生，Yan在Li Lab接受過培訓(xùn)。這些豬住在廣州。

遺傳改變的豬顯示的癥狀包括運(yùn)動(dòng)問題。它們表現(xiàn)出呼吸困難，類似于HD患者所經(jīng)歷的呼吸困難，并且在HD的小鼠模型中看不到。此外，豬表現(xiàn)出紋狀體的退化，這是人類中受HD影響最大的腦區(qū)，比大腦的其他區(qū)域更多。

亨廷頓氏病是由編碼毒性蛋白(突變亨廷頓蛋白或mHTT)的基因引起的。mHTT含有異常長(zhǎng)的單個(gè)氨基酸谷氨酰胺重復(fù)序列。癥狀通常出現(xiàn)在中年，包括不受控制的運(yùn)動(dòng)，情緒波動(dòng)和認(rèn)知能力下降。

研究人員使用CRISPR / Cas9基因編輯技術(shù)將一段人類基因?qū)胴i成纖維細(xì)胞，該基因?qū)е戮哂泻荛L(zhǎng)谷氨酰胺重復(fù)區(qū)域的亨廷頓氏病。然后體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移產(chǎn)生攜帶這種遺傳改變的豬胚胎。這種改變被稱為“敲入”，因?yàn)楦淖兊幕蛱幱谄渥匀画h(huán)境中。

去年，Li實(shí)驗(yàn)室在Journal of Clinical Investigation上發(fā)表了一篇論文，顯示由病毒載體提供的CRISPR-Cas9基因編輯可以在小鼠模型中逆轉(zhuǎn)HD的體征。與李良學(xué)合作，李實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因 - 而非“敲入” - 豬是HD的模型。李實(shí)驗(yàn)室還與Yerkes國(guó)家靈長(zhǎng)類動(dòng)物研究中心的Anthony Chan，DVM博士合作，制作了轉(zhuǎn)基因HD猴模型。