内源性逆转录病毒,培育“万能猪”的阻碍
图3 病毒感染侵袭细胞过程
而在研究过程中,科学家还发现了另一个更头疼的难点,就是上文提到的猪内源性逆转录病毒(PERV)。
什么是内源性逆转录病毒呢?
所有病毒,其拿手绝活都是感染宿主细胞,用各种方式将自己的基因片段插入到宿主细胞的基因中,再以自己的基因为蓝本、利用宿主细胞来复制自己感染更多细胞,如此循环。
大家熟知的感冒病毒,就是这样折腾上呼吸道的,中招者自然难免涕泪横流。
但有些病毒在感冒病毒代表的“粗放式”扩增感染方式之外开辟了一条更加“温和”的新路子。
它们将自己的基因插入宿主细胞后就不再轻举妄动,而是低调地搭着宿主细胞分裂时基因复制的“顺风车”连带复制,只在一些必要时刻才以完整病毒颗粒的状态出现。显然,这种方式对宿主危害更小,虽然不如粗放式那样爆发迅速,但胜在细水长流,属于更加稳定的“长线投资”。
若是一般的情况,这些“温和”病毒也不过感染机体内千亿细胞的极少数,最终也会随着感染个体的寿终正寝而树倒猢狲散。但若是这病毒碰巧感染了生殖细胞甚至受精卵,阴差阳错顺利发育为一个完整的个体,那么该个体内每一个细胞都有当初病毒插入的基因。若有病毒基因的个体健康成长并繁殖下去,那最终就能形成一个全体先天携带病毒基因的种群甚至物种!
这种无比腹黑的战略潜伏才是温和型病毒真正的杀手锏,放长线自然是为了钓大鱼。此时,这些病毒已经可以被称为“内源性病毒”,成为该物种基因库中内自然存在的一部分,和宿主一荣俱荣一损俱损。
而科学家模拟这种方式,通过人工改造的病毒或者游离基因片段将各种基因转入细胞,从而人为制造内含特定外来基因的新品种,这就是转基因技术。时下争论沸沸扬扬的“转基因作物”便是其典型应用。
但更邪乎的结果却在后面——包括人类在内的很多物种都被内源性病毒“潜伏”了!
没错,我们都是天然的转基因生物!
经过细致研究,科学家发现人类基因组中有高达8%左右的基因都是源自病毒的“移民”,而且不少都在机体中扮演着重要角色,绝非“蹭吃蹭喝”的无能之辈。
今年4月斯坦福大学的一项研究发现,内源性病毒在胚胎早期发育的关键的时期可能显著影响了胚胎干细胞的进一步分裂发育,对人类发育有着重大意义。
同为哺乳类的“二师兄”也没能幸免。
猪内源性逆转录病毒(PERV)就是一种在猪体内正常存在的病毒。而且和人类的情况一样,猪内源性逆转录病毒的基因深深根植于猪的种群基因库中,并可能发挥着重要作用,因而无法通过对器官或整猪进行常规处理来简单去除。
进一步的移植研究中发现,这种病毒通过器官移植进入其他实验动物体内后对接受移植者都有不同程度的损害。对于人类,虽然暂时还不可能有人体试验,但风险依然阴云不散——猪器官中的猪内源性逆转录病毒(PERV)在移植入人体后可能会损害健康。
这下麻烦了。
既然如此,那能不能用基因工程的手段“以彼之道还治其人之身”呢?