几十年来，用猪来解决人类器官短缺的想法一直吸引着外科医生。根据联邦数据，目前美国有超过 117,000 人在移植等待名单上，每天有 22 人在等待配型时死亡。
猪的器官在大小和功能上与我们自己的相似，人们对于从饲养供肉的动物身上获取身体部位的抵触感，要比从灵长类动物身上获取的少。然而，一个一直困扰着任何此类跨物种移植（或异种移植）的主要障碍，是传播可能感染人类和猪的病毒的威胁：后者的基因组包含 25 种所谓的逆转录病毒，这些病毒显然对猪没有任何影响，但可能会将疾病传播给人类，尤其是免疫功能低下的移植患者。
这种担忧，尤其是在艾滋病疫情期间，在过去几十年里阻碍了此类研究（除了用于人类的猪心脏瓣膜——不构成相同传播风险的死亡组织）。然而，最近的基因编辑进展正在重新激起人们对猪到人移植的兴趣。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
今天，马萨诸塞州的科学家宣布，他们通过使用 CRISPR–Cas9 基因编辑系统，能够灭活猪基因组中的所有 25 种病毒，从而产生了看似健康的小猪，并将研究向前推进了一步，朝着异种移植的未来迈进。“我们的动物可能是地球上[基因]改造最多的动物，”eGenesis 的联合创始人兼首席科学官杨璐涵说，eGenesis 是一家位于马萨诸塞州剑桥市的初创公司，领导了这项研究。“我们每天都在突破技术极限。我认为，要解决像异种移植这样具有挑战性的问题，就需要这样的创新。”
哈佛医学院遗传学家乔治·丘奇说，这些动物四个月大时——大约是猪的器官足够大到可以用于人体时的年龄——看起来完全正常。他是 eGenesis 的联合创始人，也是这篇论文的合著者。该论文发表在今天的《科学》杂志上。“这是一项非常非常出色的工作，”阿拉巴马大学伯明翰医学院的移植外科医生和外科教授约瑟夫·泰克托说，他没有参与这项研究。
丘奇说，他很惊讶小猪竟然如此健康。CRISPR 可能对细胞有毒，因为它会导致 DNA 链断裂，从而导致细胞自我毁灭。更重要的是，逆转录病毒通过将其基因组的副本插入宿主体内进行复制，因此这些病毒可能已经在猪物种存在的大约 2500 万年里成为猪基因组的一部分。因此，丘奇曾怀疑它们是否在猪的生存中发挥着至关重要的作用，以及动物是否可以在没有它们的情况下正常发育。
丘奇补充说，另一个令人惊喜的是，小猪在子宫中没有再次感染病毒。“我通常会犹豫说我们已经解决了困扰二十年的问题，但就此而言，我们确实解决了，”他指出。到目前为止，该团队只制造了在实验室饲养的雌性猪。他们现在正在重复这个过程来改造雄性猪，丘奇说他预计这不会更复杂。
为人类提供猪器官
丘奇和杨说，研究的下一阶段将基本上是“人类化”猪——对它们进行足够的改造，使其器官可以在人体中发挥作用。这涉及到免疫学变化，以及使组织相容并解决血液凝结问题。丘奇补充说，他们已经开始了这项工作，并正在撰写论文提交给同行评审期刊。
包括泰克托在内的阿拉巴马州的其他团队也在沿着类似的道路前进，希望在未来两到三年内准备好将猪器官在第一批人体上进行测试。研究人员预计首先从肾脏移植开始，那里的人体等待名单最长，然后是其他器官，如心脏和肝脏；胰岛细胞，以对抗 1 型糖尿病；皮肤；和角膜。
研究 eGenesis 编辑的猪也将为研究人员提供机会，看看用 CRISPR 编辑大量基因是否会导致哺乳动物出现任何长期问题。他说，猪是接受 CRISPR 编辑的最大动物，他想看看当它们被允许“生长到 20 多岁的晚年”时会发生什么。有人猜测 CRISPR 可能会导致癌症，但这尚未得到充分的测试，他说。
猪逆转录病毒是否真的会给人类带来患病风险仍然存在争议。在他们的新工作中，杨的团队进行了实验，证实猪逆转录病毒可以感染人类细胞——就像另一种逆转录病毒 HIV 感染人类一样。在实验室培养皿中，猪病毒感染了人类细胞，并且那些被感染的细胞能够感染其他未直接暴露于猪细胞的人类细胞。
但其他研究人员表示，人类感染猪逆转录病毒的风险并不那么明确，并且总的来说，不必要地编辑猪基因会增加异种移植的复杂性和成本。泰克托说，他自己的团队几年前就不再担心病毒了，因为尚不清楚美国食品和药物管理局是否会要求在移植前去除病毒。马里兰大学医学院的外科教授兼异种心脏移植主任穆罕默德·曼苏尔·莫希丁说，eGenesis 的实验室测试并未证明这些病毒会给患者带来风险，他没有参与这项新研究。他说，病毒感染细胞系的能力不足以引起关注。“除非证明它可以引起某种疾病，否则我不理解这种[传染性]的意义。”
尽管如此，泰克托说，如果 FDA 确实要求去除病毒，那么 eGenesis 团队的方法将很有用。他说：“如果你需要敲除[这些病毒]，这绝对是可行的方法。”