作者克里斯托弗·塔格和阿狄丽娜·伯特切尔，《对话》 具有人类免疫系统的猪
信用:阿利亚福斯特，抄送 美国
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美国食品药品监督管理局要求所有新药在用于人体之前都要在动物身上进行测试
猪是比老鼠更好的医学研究对象，因为它们在体型、生理和基因组成上更接近人类
近年来，我们在爱荷华州立大学的团队发现了一种让猪更接近人类替身的方法
我们已经成功地将人类免疫系统的成分转移到缺乏功能性免疫系统的猪身上
这一突破有可能加速许多领域的医学研究，包括病毒和疫苗研究，以及癌症和干细胞治疗
现有生物医学模型 严重的联合免疫缺陷症是一种导致免疫系统发育受损的遗传疾病
正如1976年电影《塑料泡沫中的男孩》中所描述的那样，人们可以发展SCID
“其他动物也可能患上SCID，包括老鼠
20世纪80年代，研究人员认识到SCID小鼠可以植入人类免疫细胞进行进一步研究
这种小鼠被称为“人源化”小鼠，并在过去30年中被优化以研究许多与人类健康相关的问题
小鼠是生物医学研究中最常用的动物，但小鼠的结果往往不能很好地转化为人类的反应，这是由于与人类相比，小鼠的新陈代谢、大小和细胞功能不同
非人灵长类也用于医学研究，当然更接近人类的替身
但是使用它们来达到这个目的会引起许多伦理上的考虑
考虑到这些问题，美国国立卫生研究院在2013年让大部分黑猩猩退出了生物医学研究
替代动物模型很受欢迎
猪是医学研究的可行选择，因为它们与人类相似
随着它们的广泛商业应用，猪比灵长类动物面临更少的伦理难题
在美国，每年有超过1亿头猪被宰杀食用
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爱荷华州艾姆斯的超净SCID猪生物保藏中心
信用:阿狄丽娜·博特彻 猪的人性化 2012年，爱荷华州立大学和堪萨斯州立大学的研究小组，包括动物育种和遗传学专家杰克·德克斯和动物疾病专家雷蒙德·罗兰，意外地在猪身上发现了一种导致SCID的自然发生的基因突变
我们想知道是否可以开发这些猪来创造一个新的生物医学模型
我们小组已经工作了近十年，开发和优化SCID猪在生物医学研究中的应用
2018年，我们与动物生理学家杰森·罗斯及其实验室合作，实现了双重里程碑
我们一起开发了一种比最初的SCID猪更免疫低下的猪——并通过将培养的人类免疫干细胞转移到发育中的小猪的肝脏中，成功地使其人源化
在胎儿发育的早期，免疫细胞在肝脏内发育，为引入人类细胞提供了机会
我们使用超声成像作为指导，将人类免疫干细胞注射到胎猪肝中
随着猪胎儿的发育，注射的人类免疫干细胞开始分化——或者变成其他种类的细胞——并在猪的体内扩散
一旦SCID仔猪出生，我们就可以在它们的血液、肝脏、脾脏和胸腺中检测到人类免疫细胞
这种人性化使它们对测试新的医疗手段非常有价值
我们发现人类卵巢肿瘤在SCID猪体内存活并生长，这给了我们一个以新的方式研究卵巢癌的机会
同样，因为人类皮肤在SCID猪身上存活，科学家可能能够开发新的皮肤烧伤治疗方法
其他研究可能性很多
泡沫中的猪 由于我们的猪缺乏免疫系统的基本组成部分，它们极易受到感染，需要特殊的住房来帮助减少对病原体的暴露
SCID猪在气泡生物保藏设施中饲养
正压房间保持比周围环境更高的气压，以阻挡病原体，并配有高度过滤的空气和水
要求所有人员穿戴全套个人防护装备
我们通常在一个给定的时间有2到15头SCID猪和繁殖动物
(我们的繁殖动物没有SCID，但是它们是突变的基因携带者，所以它们的后代可能有SCID
) 和任何动物研究一样，伦理考虑总是最重要的
我们所有的协议都是由爱荷华州立大学的机构动物护理和使用委员会批准的，并且符合美国国家卫生研究院的实验室动物护理和使用指南
每天，每天两次，我们的猪由专业的看护人员进行检查，他们监控猪的健康状况并提供服务
我们有兽医随时待命
如果任何猪生病，药物或抗生素干预不能改善它们的状况，动物将被人道安乐死
我们的目标是继续优化我们的人源化SCID猪，使它们更容易用于干细胞治疗测试，以及其他领域的研究，包括癌症
我们希望SCID猪模型的发展将为治疗试验的进步铺平道路，其长期目标是改善人类患者的结果
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