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黄勤点了点头,神情变得严肃起来。
“老师,我的思路是这样的,主要分为两步走。”
“第一步是解决猪作为异种器官来源本身的一些问题。”
“猪作为理想的人类器官供源在移植学界已经趋于共识,但需要解决病毒感染,免疫排斥反应以及凝血功能异常等问题,才能算得上一个合格的供源。”
“病毒感染这方面,很好解决,可以通过无菌环境饲养,筛选供体的方法,避免肝炎病毒,巨细胞病毒,淋巴性疱疹病毒等病原体感染受体。”
“此外,基因编辑技术也能敲除猪的内源性逆转录病毒,降低进入人体后的感染风险。不过这些猪器官还没有植入过人体,潜在风险还需要进一步的临床验证。”
“至于免疫排斥方面,相较于同种器官移植,异种器官移植的免疫排斥反应更加严重,也更加复杂。但我们可以通过基因编辑敲除特定抗原基因,转入人源化基因,这样可以有效抑制移植排斥反应的发生。”
“学术界已经发现了29个相关免疫基因,其中21个需要插入的外源基因,8个需要突破或敲除的内源基因。”
“我们的第一步研究就是要先搞清楚不同的基因组合,看看哪种基因组合对哪种器官移植效果最好。”
“听起来似乎工作量很大,不过很多基因已经有了明确的研究结果,我们只需要进行排列组合研究,再验证结果就行了。”
“至于验证方式嘛,可以选择非人灵长类动物,把基因修饰过的猪的内脏,移植到猕猴或者狒狒体内,观察它们的存活时间,再对器官的功能,凝血参数,以及受体活性进行测定,就能知道移植器官的结果了。”
杜彪越听越是心惊,不愧是能带飞导师的领军学生,不但能自己选择课题,还对课题的解决方法有了深入且可行的思考。
他想要发表一点意见,但张开嘴却不知道说什么,欲言又止了好一会,才缓缓吐出两个字。
“很好。”
想了想,又补充道:“思路清晰,目标明确,干得漂亮!”
黄勤憨厚地笑了笑:“谢谢老师夸奖,基因排列组合验证这块,工作比较简单,又很繁琐,可能需要老师和同学的帮忙。”
“毕竟有29个基因呢,也不排除研究过程中又会发现新的影响基因。”
杜彪沉吟道:“你考虑得很周到,如果要穷尽这几十个基因所有的排列组合方式,需要开展的实验数量是极其庞大的,不过这里面肯定有一些关键基因,我们只要抓住几个关键基因,就能出结果。”
“所以工作量其实也没那么大。我们可以使用一些数学方法,比如穷举法来进行筛选。然后经过一些精心设计的实验,找出几个关键基因。”
说到这里,他露出了一丝自信的微笑:“你导师我当年数学成绩还是数一数二,这方面的研究分析,肯定没问题。”
黄勤连连点头:“太好了,老师这么说,我就放心了。”
“至于算法和验证,老师你不用担心,三清有强大的人工智能,只要你们把实验数据都记录好,我把数据拿回去跑跑模拟,应该能很快出分析结果。”
杜彪脸上的笑容顿时垮了下来,他想起了三清的ai诊断,不由心下一沉。
黄勤见老师脸色不好,赶紧安慰道:“不过ai分析和模拟能力再强,没有老师和同学辛苦做实验,也没有数据可分析啊。呵呵。”
“说得也是。”杜彪脸色恢复了正常,缓缓说道。
“对了,你刚才说课题分为两步,第一步说了,后面的方案呢?”
黄勤清了清嗓子,回到正题上来,继续说道。
“第二步啊,这个跟干细胞研究有关,也跟胚胎发育有关。”
“您应该很清楚,任何动物从受精卵发育成胚胎,不但要接受祖传dna的指令,也受到细胞外组织的影响。”
“体外细胞培养无法模拟体内细胞与细胞间,细胞与组织间的复杂相互作用,而这些相互作用是器官形成所必须的。”
“就好像一个人能不能成才,除了自己的智商,家庭教育也很重要。”
“再聪明的孩子,如果有一个悲剧的童年,恐怕也很难不长成歪脖子树啊。”
“言归正传,我们研究猪的最终目的还是用它来培育人的器官。”
“本来不同物种之间是有隔离的,猪是不可能长出人的器官来的。”
“但幸运的是,我们所有的哺乳动物,都来自同一个老祖宗,虽然关系有远近,但毕竟同生同源,大家都是从单细胞生物进化来的,共享同一套底层细胞运行机制。”
“这无疑给异种移植带来了一个天大的机会。”
“只要掌握天机,就能让干细胞言听计从,自动生长出我们想要的器官。”
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