幾十年來，用豬來解決人類器官短缺的想法一直吸引著外科醫生。根據聯邦資料，目前美國有超過 117,000 人在移植等待名單上，每天有 22 人在等待配型時死亡。
豬的器官在大小和功能上與我們自己的相似，人們對於從飼養供肉的動物身上獲取身體部位的牴觸感，要比從靈長類動物身上獲取的少。然而，一個一直困擾著任何此類跨物種移植（或異種移植）的主要障礙，是傳播可能感染人類和豬的病毒的威脅：後者的基因組包含 25 種所謂的逆轉錄病毒，這些病毒顯然對豬沒有任何影響，但可能會將疾病傳播給人類，尤其是免疫功能低下的移植患者。
這種擔憂，尤其是在艾滋病疫情期間，在過去幾十年裡阻礙了此類研究（除了用於人類的豬心臟瓣膜——不構成相同傳播風險的死亡組織）。然而，最近的基因編輯進展正在重新激起人們對豬到人移植的興趣。
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今天，馬薩諸塞州的科學家宣佈，他們透過使用 CRISPR–Cas9 基因編輯系統，能夠滅活豬基因組中的所有 25 種病毒，從而產生了看似健康的小豬，並將研究向前推進了一步，朝著異種移植的未來邁進。“我們的動物可能是地球上[基因]改造最多的動物，”eGenesis 的聯合創始人兼首席科學官楊璐涵說，eGenesis 是一家位於馬薩諸塞州劍橋市的初創公司，領導了這項研究。“我們每天都在突破技術極限。我認為，要解決像異種移植這樣具有挑戰性的問題，就需要這樣的創新。”
哈佛醫學院遺傳學家喬治·丘奇說，這些動物四個月大時——大約是豬的器官足夠大到可以用於人體時的年齡——看起來完全正常。他是 eGenesis 的聯合創始人，也是這篇論文的合著者。該論文發表在今天的《科學》雜誌上。“這是一項非常非常出色的工作，”阿拉巴馬大學伯明翰醫學院的移植外科醫生和外科教授約瑟夫·泰克託說，他沒有參與這項研究。
丘奇說，他很驚訝小豬竟然如此健康。CRISPR 可能對細胞有毒，因為它會導致 DNA 鏈斷裂，從而導致細胞自我毀滅。更重要的是，逆轉錄病毒透過將其基因組的副本插入宿主體內進行復制，因此這些病毒可能已經在豬物種存在的大約 2500 萬年裡成為豬基因組的一部分。因此，丘奇曾懷疑它們是否在豬的生存中發揮著至關重要的作用，以及動物是否可以在沒有它們的情況下正常發育。
丘奇補充說，另一個令人驚喜的是，小豬在子宮中沒有再次感染病毒。“我通常會猶豫說我們已經解決了困擾二十年的問題，但就此而言，我們確實解決了，”他指出。到目前為止，該團隊只製造了在實驗室飼養的雌性豬。他們現在正在重複這個過程來改造雄性豬，丘奇說他預計這不會更復雜。
為人類提供豬器官
丘奇和楊說，研究的下一階段將基本上是“人類化”豬——對它們進行足夠的改造，使其器官可以在人體中發揮作用。這涉及到免疫學變化，以及使組織相容並解決血液凝結問題。丘奇補充說，他們已經開始了這項工作，並正在撰寫論文提交給同行評審期刊。
包括泰克託在內的阿拉巴馬州的其他團隊也在沿著類似的道路前進，希望在未來兩到三年內準備好將豬器官在第一批人體上進行測試。研究人員預計首先從腎臟移植開始，那裡的人體等待名單最長，然後是其他器官，如心臟和肝臟；胰島細胞，以對抗 1 型糖尿病；皮膚；和角膜。
研究 eGenesis 編輯的豬也將為研究人員提供機會，看看用 CRISPR 編輯大量基因是否會導致哺乳動物出現任何長期問題。他說，豬是接受 CRISPR 編輯的最大動物，他想看看當它們被允許“生長到 20 多歲的晚年”時會發生什麼。有人猜測 CRISPR 可能會導致癌症，但這尚未得到充分的測試，他說。
豬逆轉錄病毒是否真的會給人類帶來患病風險仍然存在爭議。在他們的新工作中，楊的團隊進行了實驗，證實豬逆轉錄病毒可以感染人類細胞——就像另一種逆轉錄病毒 HIV 感染人類一樣。在實驗室培養皿中，豬病毒感染了人類細胞，並且那些被感染的細胞能夠感染其他未直接暴露於豬細胞的人類細胞。
但其他研究人員表示，人類感染豬逆轉錄病毒的風險並不那麼明確，並且總的來說，不必要地編輯豬基因會增加異種移植的複雜性和成本。泰克託說，他自己的團隊幾年前就不再擔心病毒了，因為尚不清楚美國食品和藥物管理局是否會要求在移植前去除病毒。馬里蘭大學醫學院的外科教授兼異種心臟移植主任穆罕默德·曼蘇爾·莫希丁說，eGenesis 的實驗室測試並未證明這些病毒會給患者帶來風險，他沒有參與這項新研究。他說，病毒感染細胞系的能力不足以引起關注。“除非證明它可以引起某種疾病，否則我不理解這種[傳染性]的意義。”
儘管如此，泰克託說，如果 FDA 確實要求去除病毒，那麼 eGenesis 團隊的方法將很有用。他說：“如果你需要敲除[這些病毒]，這絕對是可行的方法。”