美国诞医学史上首例猪心移植人体,80后四川女生、哈佛学霸成背后功臣(组图)
美国马里兰大学医学中心的外科医生日前成功将猪只心脏移植到人体身上,成为医学史上的首例。值得一提的是,相关技术的突破,背后离不开一位华人女科学家的贡献,她就是先后毕业于北京大学及哈佛大学、被称为「基因剪刀手」的学霸杨璐菡。
据早前报道,接受移植的57岁男性病患班奈特(David Bennett)由于心力衰竭与心律不整等问题,使他不适合接受人类心脏移植或辅助帮浦,上述高度实验性的手术是为了挽救他生命的最后努力,术后3天患者情况良好。
其子透露,父亲知道无法保证手术一定成功,但他已经奄奄一息,且不适合人类心脏移植,于是在手术前一天说:「要么死、要么动手术,我想要活下去,我知道这是姑且一试,但是我最后的选择。」
一直以来,将猪器官移植到人体存在着两大风险,一是猪的基因本身携带内源性逆转录病毒(PERVs),二是猪器官会在人体内产生排异反应。
然而,杨璐菡领导团队于5年前成功运用CRISPR-Cas9「基因剪刀」技术灭活猪细胞中的致病基因,相关技术不但大幅提高基因编辑效率,还缩短了培育基因改造猪的时间,在mRNA基准水平上,所有猪基本上实现100%的PERVs清除率,继而能创造医学史上首见猪只心脏移植到人体的案例,象征着数十年来使用动物器官进行救命移植的一大跃进。
2020年9月,论文「Extensive germline genome engineering in pigs」发表在Nature上,成功研发出第一代可用于临床的异种器官移植雏形「猪3.0」。去年12月,发表在国内核心期刊《器官移植》上,杨璐菡的名字也在列,作者身份是杭州启函生物科技有限公司。研究结果显示,基因编辑猪(PERV-KO/3-KO/9-TG)在克服超急性排斥反应、缓解体液性排斥反应及凝血紊乱方面具一定优势,但其能否作为临床异种器官移植潜在供体需进一步评估。
回到杨璐菡本身,其背后故事也耐人寻味。八十后的她是土生土长的川妹子,1986年于巴蜀小县城呱呱坠地,父亲是公务员,母亲是会计师。其实,其成功同样没有任何捷径可言,过程中也很吃力,不过自律和努力是她的标签,正因如此,她15岁那年以峨眉山市中考第一名的成绩考入成都七中,更自高二加入生物竞赛队伍,基本上靠自学,就在一年时间内学完所有生物系本科生和研究生的课程,期间还经常跑去四川大学旁听,虽然当下内容几乎听不懂。
经过重重困难,杨璐菡2004年代表中国在第15届国际生物奥林匹克竞赛中荣获金牌,并被招入北京大学生命科学学院。2008年拿到生命科学和心理学双学士学位后,她更前往哈佛大学深造,攻读硕士和博士学位及展开博士后研究工作,并师承有「合成生物学之父」美誉的哈佛医学院遗传学系教授,同时也是美国科学院和工程院双料院士的George Church。
2015年,杨璐菡就开始创业,和George Church共同创办致力于推动异种器官移植临床应用的生物技术公司「eGenesis」,并任首席科学执行员。
2017年,她回国出任杭州启函生物科技有限公司的CEO,同年更入选达沃斯世界经济论坛(World Economic Forum)评出的2017年度「全球青年领袖」,2020年9月再入选《财富》(Fortune)2020年度「全球40位40岁以下商界精英」榜单。
不过过程中亦非一帆风顺,其实她差点没从哈佛大学毕业。这是因为早在高中时,杨璐菡就因忙于生物奥赛而耽误英语学习,故此留美时难以进行深入的专业学习,连哈佛大学的资格考试都显得心有余而力不足,被要求参加为期一年的语言班学习才能继续留学。
幸好,George Church可以理解杨璐菡想要表达的内容,并强调不会让自己的学生把时间浪费在语言上,在整个研究生阶段,师徒二人几乎每星期都进行交流,既有学术讨论,也有科学、文化和社会各种话题。回望这段路,杨璐菡感慨,是恩师重建了她的信心。