年僅30的全球青年領袖！走近中國女科學家楊璐菡博士

▎葯明康德/報道

編者按：今日，年僅30歲的楊璐菡博士接連迎來了兩條喜訊。在入選世界經濟論壇（World Economic Forum）評出的2017年度「全球青年領袖」榜單後僅數小時，她共同創立的生物技術公司eGenesis宣布獲得了3800萬美元的融資，並有望利用火熱的CRISPR-Cas9基因編輯技術，攻克人類器官移植的難題。這名年輕的中國女科學家，再次成為了全球關注的焦點。

楊璐菡畢業於北京大學，並於哈佛大學獲得了博士學位。在哈佛，她師從有「合成生物學之父」美譽的美國科學院與工程學院雙料院士George Church教授，研究CRISPR-Cas9基因編輯系統。2011年至今，她已在《科學》、《Nature Communications》、《Nature Medicine》等雜誌上發表了數十篇論文，最高單篇引用數超過了3000。

在攻讀博士學位的過程中，楊璐菡意識到，器官移植手術影響了全球數百萬人的生命。以美國為例，此時此刻，正在排隊等待器官移植的患者人數高達12萬。然而，能夠用以移植的器官數量卻非常有限，死神往往比可移植的器官更早到來，奪走患者的生命。據估計，在2016年，每天都有22名患者在等待器官移植的過程中死去。這一事實深深觸動了楊璐菡。

上世紀90年代，醫學研究者們曾嘗試解決這一問題。他們給出的策略是異種移植，即在人體內移植入動物器官。在這些動物中，豬的器官在尺寸與功能上和人體器官較為接近，因此也獲得了研究人員的關注。然而，一些試驗發現，豬的器官在人體內會觸發嚴重的免疫風暴，產生排斥反應。此外，另一些科學家則發現，豬的基因組裡含有內源性逆轉錄病毒的序列，對人體有潛在的健康風險。直接將豬的器官移植入人體，可能會導致新型疾病的傳播。因此，在短暫的火熱後，異種移植的想法被迅速打入了冷宮。

CRISPR-Cas9技術有望解決豬器官進行異種移植時面臨的挑戰（圖片來源：eGenesis官網）

然而，CRISPR-Cas9基因編輯技術的問世重啟了這一可能。一方面，它能編輯豬基因組，讓人體不再對豬的器官產生強烈的免疫反應；另一方面，它能去除豬基因組中的逆轉錄病毒序列，降低人體感染疾病的風險。「過去，這些障礙是不可逾越的，」楊璐菡博士說：「但現在，利用基因編輯技術，我們有望同時解決這兩大問題。」

利用在CRISPR-Cas9基因編輯系統中的專長，楊璐菡博士與她的導師Church教授一道，在2014年創立了一家名為eGenesis的生物技術初創新銳，仍在Church課題組從事博士後研究的楊璐菡博士出任首席科學官。她說：「我們希望這家公司能創造出患者不需等待就可進行器官移植的新世界。」 同年，《福布斯》雜誌認可了這家新銳的潛力，並將楊璐菡博士選為年度「科學及醫療領域30位30歲以下俊傑」（30 Under 30：Science & Healthcare）。

楊璐菡博士想要造福全球需要器官移植的患者（圖片來源：The Boston Globe）

《福布斯》的評委並沒有看走眼，eGenesis很快迎來了突破。2015年，楊璐菡博士以第一作者的身份在《科學》雜誌上發文，向全世界宣布，他們已在豬腎臟上皮細胞中整合入了CRISPR-Cas9系統。它能不斷產生Cas9蛋白，並破壞基因組內的所有內源性逆轉錄病毒基因。據統計，單基因組內得到編輯的位點多達62處。在後續的實驗中，研究人員發現這一處理能預防所有病毒拷貝的複製，從而防止病毒對人類細胞的感染。

這項突破鋪就了eGenesis前行的道路，也吸引了行業的大量關注。今日，世界經濟論壇在大中華地區一共評選出了9名全球青年領袖，楊璐菡博士是唯一一名來自生物技術與醫學領域的入選者。世界經濟組織對她的評語是「全球基因編輯領域頂尖科學家之一，革命性基因編輯工具CRISPR-Cas9的共同發明者。」

楊璐菡博士是2017年大中華地區9名全球青年領袖之一（圖片來源：全球經濟論壇）

與此同時，eGenesis獲得了由Biomatics Capital與ARCH Venture Partners共同領投的A輪融資，融資值高達3800萬美元。「這的的確確是一項突破！」前蓋茨基金會的投資項目負責人， Biomatics Capital的兩名掌門人之一Julie Sunderland女士說道。

「利用這些資金，我們計劃使用強大的基因組編輯平台，打造一套能安全有效進行異種移植的方案，造福有需要的患者。我們希望儘快讓醫學界了解到異種移植的可行性。」 楊璐菡博士說。

據悉，eGenesis的研究人員計劃在豬的細胞系中應用CRISPR-Cas9技術，在去除基因組中內源性逆轉錄病毒基因的基礎上，避免在免疫排斥上可能出現的問題。後者並不是一項輕鬆的工作，楊璐菡博士與團隊計劃將CRISPR-Cas9技術與同源重組技術更好地結合起來，敲除不需要的基因，並引入新的基因，避免人體對這些器官產生排斥。「這是一項正在進行中的工作，我們還需要解決不少問題，」 楊璐菡博士評論道：「每一天，我們都在推進科技的極限。」

eGenesis進行研發的策略（圖片來源：eGenesis官網）

如果一切順利，eGenesis計劃將這些經編輯的細胞用於豬的克隆。它們的細胞核會被取出，並注射入無核的豬卵子中，用來生成豬的胚胎。理想情況下，這些胚胎會發育成一頭成年的豬。在適當的時候，它們的器官會被用來進行手術移植。楊璐菡博士透露，目前eGenesis正在嘗試進行豬的克隆。

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「這會是一個漫長的旅程，我們才剛剛起步，」 楊璐菡博士說：「我們需要在臨床前驗證它的可行性。」2018到2019年，這項技術有望進入臨床。在這之前，它還需要解決科學、倫理、監管等多方面的問題。

我們祝賀楊璐菡博士取得的成就，也祝願這項技術能早日為需要器官移植的患者帶來生的希望。中國是一個人口大國，需要接受器官移植的患者數量眾多，而楊璐菡博士的技術有望能填補上這一巨大的缺口。「我是土生土長的中國人，」 楊璐菡博士在一次採訪中說：「我也希望能做好手頭的事情，有機會回饋社會和祖國。」

參考資料：

[1] A startup cofounded by a 30-year-old just got $38 million to revolutionize the way we transplant organs

[2] CRISPR May Speed Pig-to-Human Transplants

[3] CRISPR Organs? eGenesis Raises $38M For Pig-To-Human Transplants

[4] Armed with CRISPR and a $38M round, eGenesis tackles the Holy Grail of xenotransplantation

[5] Startup eGenesis pushes toward goal: transplanting pig organs into humans

[6] eGenesis Announces $38 Million Series A Financing, Led by Biomatics Capital and ARCH Venture Partners, to Solve Shortage of Organs for Donation

[7] eGenesis Co-Founder Luhan Yang Named Young Global Leader by World Economic Forum

[8] 中國女孩楊璐菡獲贊「基因剪刀手」

[9] 2014 30 Under 30: Science & Healthcare

[10] Pig organs in humans? George Church-founded biotech banks $38M to try

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