中國科學家破解豬器官移植人體關鍵難題，為何仍遭爭議？

撰文 | Karen Weintraub

翻譯 | 劉彬

審校 | 王妍琳

幾十年前外科醫生們就希望利用豬的器官解決人體器官的短缺問題，然而這個想法卻始終可望不可即。據聯邦機構數據顯示，現階段有超過11萬7千名美國人在器官移植等待名單上，平均每一天就有22人在漫長的等待中耗盡生命。

豬臟器官的大小和功能與人體自身具有相似性；而且相比於從靈長類動物身上獲取器官，從作為肉類飼養的動物身上獲取器官給人們所帶來的心理負擔會更小。然而，這種跨物種，或者說異種移植技術所面臨的一個問題，就是豬體內的病毒有可能傳播給人：豬的基因組中包含25種逆轉錄病毒，它們對豬沒啥危害，但是卻有可能導致人類細胞感染，對具有免疫缺陷的移植患者尤其如此。

這種擔憂，特別是針對艾滋病病毒（也是一種逆轉錄病毒）的傳播性問題，在過去的幾十年中都阻礙著相關領域研究的發展。唯一的例外是用於人體的豬心臟瓣膜——但這種已經死亡的組織本身也不具有相同的傳播風險。然而，最近基因編輯領域的新進展正在重新喚起人們對豬器官人體移植的興趣。

8月10日，來自馬薩諸塞州的科學家宣布，他們通過使用CRISPR-Cas9 基因編輯系統成功使豬基因組內的25種逆轉錄病毒全部失活，而豬崽自己看上去仍很健康，這使得人們離成功實現異種移植這一夢想更近了一步。eGenesis的共同創始人兼首席科學官楊璐菡表示：「我們培育的這種動物可能是全世界經過最多基因修飾的動物，我們正在逐步推進技術的發展。我認為，為了解決異種移植這一具有挑戰性的問題，此類創新確實很有必要。」eGenesis是一家位於馬薩諸塞州坎布里奇的新興公司，也是這一研究的主導者。

哈佛大學醫學院的遺傳學家喬治·丘奇（George Church），是eGenesis的共同創始人，也是本文的共同作者，他表示說：「這些豬長到四個月大的時候，器官就差不多足夠大到能用於人體移植了，這時它們看上去完全沒什麼異常。」阿拉巴馬大學伯明翰分校醫學院的移植外科醫生兼外科學教授約瑟夫·特克斯（Joseph Tector）評價說：「這項工作實在是非常非常出色。」

丘奇表示他很驚訝，這些小豬居然會如此健康。CRISPR可能會對細胞產生毒性，因為它會導致DNA鏈的斷裂，從而造成細胞自毀。此外，逆轉錄病毒通過將自己的基因插入宿主細胞來進行複製，這些病毒可能和豬種群一起生活了大約2500萬年，早已成為豬基因組的一部分了。因此，在此之前丘奇懷疑這些病毒會對豬的生存產生重要作用，他不確定這些動物能不能在沒有病毒的情況下健康生活。

另一個值得欣慰的事情是，這些小豬沒有在子宮內重新感染病毒。他指出，「我一直猶豫要不要說我們已經解決了這個20年來的難題，但是照目前情況來看，我覺得已經可以這麼說了。」目前為止，這個團隊只成功在實驗室培育出了母豬。他們正在重複整個實驗過程，期待能設計出公豬，就丘奇所講，應該不太會更複雜。

丘奇和楊璐菡都表示說，研究的下一階段就是要對豬的基因進行修飾，使它們的器官能在人體內發揮作用。這將涉及免疫學變化，使組織變得相容，還能解決血液凝固等一系列課題。丘奇補充說，他們已經進行了一些這方面的工作，並正在寫論文，之後將會提交到同行審議的期刊上尋求發表。

其他研究團隊，包括阿拉巴馬州的特克斯也在沿著類似的研究軌道前進，希望能在未來兩到三年內讓豬器官進行首批人體測試。研究人員希望能從腎臟移植開始，因為腎臟的等待名單最長，其次是心臟和肝臟這類器官，接著是能對抗I型糖尿病的胰島細胞，以及皮膚和角膜。

對eGenesis編輯過的豬進行研究，也將使研究人員有機會看到，利用CRISPR進行大量基因編輯是否會對哺乳動物造成長期性的問題。豬是目前通過CRISPR編輯過的最大的動物，研究人員也想看看如果它們長到「晚年」，也就是20多歲的時候，會發生什麼。目前有一些推測表示，CRISPR可能會導致癌症，但是現階段這種觀點仍沒有經過充分的測試。

豬的逆轉錄病毒是否真的存在人類疾病感染風險目前仍有爭議。楊璐菡團隊在他們新的工作中通過實驗表明，豬逆轉錄病毒能感染人類細胞——這點和HIV病毒對人的感染作用一樣。在實驗室培養皿中，豬病毒能感染人體細胞，受到感染的細胞能進一步感染其他未直接暴露在豬細胞環境下的人類細胞。

但是其他研究人員表示說，豬逆轉錄病毒感染人類的風險尚不清楚，相比之下，對豬基因進行不必要的基因編輯將增加異種移植的複雜性和成本。特克斯表示，他的團隊幾年前就不再擔心病毒問題了，因為目前尚不清楚，美國食品和藥物管理局是否會要求在移植前移除病毒。馬里蘭大學醫學院的外科學教授，兼異種心臟移植部門的主任穆罕默德·曼索爾·莫伊丁（Muhammad Mansoor Mohiuddin）說，eGenesis的實驗室測試並沒有證明這種病毒對病人有風險。他同樣不是這個研究團隊的成員。他表示，「這些病毒的感染能力仍無須擔心，除非證明它們真的可以導致某些疾病，否則我看不出這種感染有什麼顯著性意義。」

特克斯仍表示說，如果FDA（美國食品和藥物管理局）要求在移植前去除病毒，那eGenesis團隊的這一方案將十分有用。他說：「如果你要把這些病毒從基因組裡敲下去，毫無疑問就得用這個方法。」

原文網址：https://www.scientificamerican.com/article/gene-editing-success-brings-pig-to-human-transplants-closer-to-reality/

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