《華爾街日報》：培育新型器官捐獻者

儘管長期努力解決這一問題，但可供需要救命移植的人使用的人類器官仍然不足。因此，科學家們將目光轉向了一羣潛在的捐贈者：豬。

他們正在啓動一些項目，這些項目可能最終導致所謂的“個人豬”的誕生——這些豬被設計成特定人羣的理想器官捐贈者，或者與人類相同的基因突變導致疾病，從而可以進行測試和研究。

幾十年來，科學家們一直在嘗試推進不同物種之間的器官移植，即異種移植。最初，科學家們將黑猩猩和狒狒作為可能的候選者，因為非人靈長類動物是人類最近的基因親屬。近年來，科學家們將注意力轉向了豬，因為豬的器官在大小和功能上與人類相似。豬的妊娠期相對較短（懷孕期約為四個月），產仔量大，並且被認為比黑猩猩和狒狒更不容易將病毒傳播給人類。

為了使豬的器官更適合人類移植，科學家們必須對豬的DNA進行基因編輯。豬細胞表面含有一種糖分子，可以觸發人類免疫系統攻擊並排斥豬的器官。基因編輯技術Crispr的進步為科學家們進行這些基因編輯，甚至有一天為特定患者和疾病進行個性化編輯開闢了新的可能性。他們將編輯後的DNA插入到已去除細胞核的豬卵細胞中。然後將卵細胞轉移到母豬的子宮中。母豬產下的豬的細胞，包括器官中的細胞，都含有編輯後的基因。

威斯康星大學麥迪遜分校的實驗室，部分關於基因編輯NF1豬的研究在此進行。圖片來源：Caleb Alvarado for The Wall Street Journal近期以豬心臟和腎臟為重點的異種移植研究，凸顯了定製器官的潛在優勢。

紐約大學朗格尼移植研究所的心臟移植外科醫生納德爾·莫阿扎米最近將豬心臟移植到兩名腦死亡者體內，這是一項旨在收集數據的試驗，可能推動未來將豬器官供體用於活體患者的前景。莫阿扎米博士表示，在其中一例中，移植的豬心臟開始跳動，但體積過小，無法長期維持人體功能。來自紐約大學和提供豬器官的Revivicor公司的科學家們開展了進一步研究，以更好地瞭解豬心臟和血管的尺寸範圍。

“總有一天，我會知道我正在為一名身高5英尺11英寸、體重200磅的患者進行移植手術，並且能夠為他定製一顆豬心臟，“莫阿扎米博士説。

威斯康星大學麥迪遜分校的科學家們也在探索定製豬以解決其他醫學問題的方法。科學家們正在利用基因編輯技術培育出帶有導致1型神經纖維瘤病（NF1）基因突變的豬。在美國，大約每3000名新生兒中就有一人患有這種疾病，它可能導致皮膚和眼睛神經通路上出現腫瘤、學習障礙和胃腸道問題。

該項目的負責人、威斯康星大學麥迪遜分校教授達南薩揚·尚穆加納亞加姆表示，最終目標是為每位患有NF1的兒童培育專屬豬隻。這項定製化豬隻的研究成果也可能為異種移植領域提供借鑑，尚穆加納亞加姆博士也參與了該領域的研究。

尚穆加納亞加姆博士指出，在NF1研究中，臨牀醫生可以先在患者專屬豬隻身上測試藥物療效，再應用於兒童患者。由於豬隻比兒童成熟更快，能幫助預測個體患兒的病情發展，從而實現更早、更有效的干預。

威斯康星大學麥迪遜分校教授達南薩揚·尚穆加納亞加姆，他正主導培育NF1模型豬的研究項目。圖片來源：《華爾街日報》Caleb Alvarado這個專屬豬項目源於2014年大學活動上的一次偶遇。當時尚穆加納亞加姆博士向該校生物技術中心副主任查爾斯·康西茨克（其12歲的兒子梅森患有NF1）提及自己曾培育研究心臟病的豬隻，康西茨克當即表示：“我有個項目想委託你”。

康西茨克回憶，梅森六個月大時全身出現咖啡色斑點（NF1典型症狀之一），週歲時確診。目前梅森左臉神經叢中有一個無法手術的腫瘤，同時被診斷患有自閉症。

NF1研究和藥物開發的主要障礙之一是缺乏一種大型動物模型，這種模型能可靠地幫助科學家預測在動物身上有效的藥物是否對人類也有效。豬的器官與人類相似，似乎最適合某些類型的研究。

2016年第一隻NF1豬出生時，科學家們讓梅森給它取名。他給豬取名為坦克，這是康西茨基先生為兒子編的睡前故事中一個角色的名字。“這些豬有點像家庭的一部分，”康西茨基先生説。

隨着病情發展，坦克出現了腫瘤和關節問題，並於2020年被安樂死。研究人員對豬的兩個腫瘤進行了廣泛研究，希望這項工作能為未來的藥物測試提供依據。康西茨基先生曾擔心兒子對動物死亡的反應。“梅森接受得很好。他理解這種情況，”康西茨基先生説。坦克的蹄印是科學家們送給梅森的禮物，掛在男孩的卧室裏。

2016年出生的第一隻NF1豬坦克的蹄印紀念品。圖片來源：Caleb Alvarado for The Wall Street Journal自第一隻NF1豬出生以來，科學家們已培育出350多隻具有NF1突變的豬，相關描述發表在科學文獻中。沙姆加納亞甘博士表示，研究人員希望在為特定兒童培育個性化豬之前展示這一概念的證據。一些豬死於疾病併發症；另一些被實施了安樂死。他補充説，目前保留約5至8只NF1豬用於繁殖研究用豬。

在整個項目過程中，研究人員一直在與倫理問題作鬥爭。沙姆加納亞甘博士表示，如果這種疾病導致動物死亡，醫生是否會感到有義務為具有相同基因突變的孩子在症狀出現前就開具藥物？父母可能會為並不完全確定的預後感到痛苦。

在異種移植領域，反對者質疑這可能對豬造成的傷害。紐約州立大學上州醫科大學生物倫理與人文學副教授L·西德·M·約翰遜博士認為，未來豬可能被用作連續器官供體，經歷多次移植手術和操作，這會給動物帶來痛苦。

杜克大學法學院法律與哲學教授、新興技術倫理學者尼塔·法拉哈尼指出，雖然豬通常被屠宰作為食物，但當動物被基因改造時，會出現不同的倫理問題。法拉哈尼博士強調，對認知能力更強或表現出更強疼痛感知能力的動物研究有更嚴格的限制。她補充説，科學家們仍未完全瞭解動物的認知能力，也不清楚涉及人類基因插入的基因編輯可能會如何改變它們。“這實質上開始模糊人類與非人類動物之間的界限。”

在器官移植的未來發展方面，科學家們正在試驗能走多遠來製造個性化豬。明尼蘇達大學再生醫學與科學項目主任丹尼爾·加里教授及其同事在實驗室實驗中，培育出缺乏血管生成基因的豬胚胎，然後將人類細胞注入豬胚胎，從而形成了人類血管。

加里博士表示，這些胚胎尚未成功產出活體後代。但他希望這一技術最終能讓豬的每一個器官都能用於人體移植。

加里博士預測，未來某天需要器官移植的患者可以將自身細胞注入豬胚胎中，從而培育出更具個性化特徵的豬。“我們想讓豬變得更像人類。”

致信艾米·多克瑟·馬庫斯，郵箱：[email protected]

本文發表於2022年9月8日印刷版，原標題為《培育新型器官供體》。