將豬用于器官移植，可能引發未知傳染病嗎？
文章來源： 知社學術圈
近來，得益于世界各地團隊的科研攻堅，以基因編輯豬為供體的異種器官移植技術正在逐漸成熟。人類所面臨的器官供給匱乏的局面似乎將要迎來曙光。這些令人鼓舞的進展也引發了公眾的疑問：技術的應用價值與前景如何？為什么選擇豬作供體？這會不會使某些寄宿于豬身上的疾病傳播到人群中，進而引發嚴重后果？在新冠疫情風暴下，人們對最后一個問題更是尤其關注。本文將圍繞這些問題展開詳細介紹。
·無奈生命的缺口：器官移植
器官移植在終末期器官衰竭的治療中扮演著絕對重要的角色。對于那些罹患糖尿病，慢性腎病，齊木空助心血管疾病以及肝炎等疾病的患者而言，器官移植是將其從終末期肝，南京曉莊學院信息門戶腎，心等器官衰竭中拯救出來的救命稻草。而根據國家歷次衛生服務調查報告可知，我國慢性病患病率正節節攀升，這無疑為器官移植帶來了巨大的供給壓力。
令匱乏局面更為嚴峻的是，自2015 年1 月1 日起，我國全面停止了使用死囚器官作為供體來源的器官移植，因此公民逝世后自愿器官捐獻成為器官移植使用的唯一渠道。然而因多種因素限制，我國的器官捐獻率相當的低。據全球器官捐獻與移植觀察機構的數據，西班牙的器官捐獻率最高，為35.1次每百萬人，美國為25.8次每百萬人。而在中國，這一數字僅為0.03次每百萬人（據中國衛生計生委數據）。
我國目前每年可實施臨床器官移植的數量約為1 萬例，而等待器官移植的患者則有150 萬，供求比約為1 ：150。在冰冷的數字背后，是大批在絕望中等待死亡的患者。當然，總的來說，同種器官移植中的供給缺口依然是一個全球性的問題，且情勢或許還在進一步惡化。因此，找尋合適的器官供體來源，成為了器官移植研究中的燃眉之急。
優良的器官供體——豬
在這種背景下，科學家們將目光轉向了動物身上，因此催生了異種器官移植技術。由于豬在遺傳學，生理學和解剖學方面與人類近似，人豬共患病發生的可能性相對較小，豬更加易于養殖等優勢，豬成為了異種器官移植的優良動物供體。且頗為有趣的是，使用豬作供體似乎還會比使用靈長目動物引發更少的倫理爭議。
我們知道，器官移植技術作為一種治療方法，保證其安全性是首要的。這不僅包括異種細胞，組織或實體器官使用的安全性，還包括用于防止排斥反應的免疫抑制方案的安全性。而在以豬為供體的跨物種移植技術中，難題之一是，豬與人之間免疫學的不相容性會導致移植后患者出現免疫排斥反應和凝血障礙，難題之二是移植可能導致由豬到人的跨物種感染。
令人欣慰的是，在長久的嘗試研究過后，研究人員已經基本找到了解決免疫學不相容性問題的方向——通過靶向編輯特定基因，調節異種抗原，凝血調節因子，補體調節因子，細胞免疫應答因子，抗凋亡和抗炎癥因子，從而達到有效緩解免疫學不相容性的目的。
而相比之下，由豬到人的跨物種感染問題則更為復雜。在人類歷史上造成嚴重后果的傳染病中，起源于動物的有近七成，人們知曉將近150 多種感染物可以從動物傳染給人類。盡在眼前的新冠疫情就是如此。那么從豬身上移植器官會不會面臨同樣的風險呢？
對于豬可能導致的跨物種感染，可區分為外源性的和內源性的。外源性即指那些豬所攜帶的傳染性病原體，比如外源性的細菌，病毒，寄生蟲等。這些病原體不僅對豬本身具有致病性，也會給器官移植受體帶來疾病感染的風險，但它們仍可以通過供體篩選和無菌環境飼養等措施來避免。
而內源性的感染則不然。對于豬供體的異種器官移植技術而言，擺在科學家面前的最大挑戰是豬內源性逆轉錄病毒（porcine endogenous retroviruses，PERVs）。這是一種交叉感染病毒，在豬的基因組中存在多個拷貝，并能垂直傳播給后代。它在豬體內一般不具毒性。但當豬的細胞和人的細胞接觸時，內源性逆轉錄病毒會從豬的基因組整合到到人的基因組，導致PERVs的跨物種感染。
由于這種病毒存在于豬的基因組中，憑借后天手段對其進行清除近乎不可能。迫于無奈，有的科學家進行了大量的豬種篩選，齊木空助獲得了特定的豬品系，以求降低PERVs 在豬體內的效價。不過，這依然不能使PERVs 完全失活，PERVs一時成為了豬供體異種器官移植的噩夢。
基因編輯技術與異種器官移植
直到2013年，CRISPR-Cas9基因編輯技術的橫空出世，這一棘手的問題迎來了轉機。2015 年，哈佛遺傳學家George Church及華人學者楊璐菡等使用CRISPR-Cas9基因編輯技術精準敲除豬原代細胞系中的所有PERVs 拷貝，使PERVs 的感染能力降低了1 000 倍以上。該突破一舉掃除了該技術領域的最大障礙，使學界信心重燃。新一代的基因編輯技術為以豬為供體的異種器官移植提供了巨大的可能性，人類器官移植資源匱乏的現狀，也更添了一絲曙光。
近來，清除了主要障礙的豬供體異種器官移植研究，正在努力朝著成功前進。2019 年 12 月，楊璐菡所聯合創立的生物技術公司啟函生物，在 bioRxiv發表了一份論文預印本，透露已經有十幾頭經過CRISPR技術編輯的“小豬3.0”問世，它們是迄今為止基因編輯數量最多的動物。這一進展很被看好。而德國慕尼黑大學Eckhard Wolf團隊運營的基因編輯豬養殖中心——the Center for Innovative Medical Models，也在致力于培育可用于器官移植的供體豬。與此同時，美國，英國，日本等一批國家均有研究團隊在對該技術進行攻堅。
而我國在該領域也走在技術發展的前列，比如南京醫科大學的戴一凡教授團隊，他們研究中的基因改造豬的心臟已經能在猴體內存活900多天，腎臟能存活一年左右。這在世界范圍內都是較為領先的水準。
可以說，得益于世界各地科研團隊的共同努力，以基因編輯豬為供體的異種器官移植技術正在逐漸成熟。而近年來，與該技術配套的相關法律法規在不斷完善，倫理方面的討論也愈發充分。?許在不久的將來，異種器官移植技術就能作為一種切實可行的治療手段，令廣大患者受益。
