一头猪的传奇：基因工程助力器官移植

多年来，器官移植受困于可用于移植的器官源（供体）不足，这早已成为一个世界性的难题。

众所周知，许多人因为乳糖不耐而不能喝牛奶；鲜有人知的是：另有一些人，他们因为对猪、牛、羊等红肉中的一种糖类过敏，甚至一辈子不能吃红肉。

现在，美国利用基因工程技术新培育出的一头猪，有望一举解决这两大问题。

一箭双雕的发明

基因工程技术诞生自1970年代，此后转基因植物纷纷问世，转基因三文鱼也已经获批上市，但基因工程哺乳动物却姗姗来迟。

12月14日，美国食品与药品管理局（FDA）批准了一种名为“GalSafe”的猪，这个名字的意思为半乳糖安全。这种猪由美国医疗公司Revivicor研发，可食用也可用来生产医疗产品。FDA经过审查评估，确定在多代GalSafe猪中检测不到α-半乳糖。

科学家通过基因敲除技术去掉了猪细胞表面添加α-半乳糖(Alpha-gal)的蛋白酶，这种猪的身体细胞表面因此缺乏“α-半乳糖”分子，这就可以同时解决异种移植患者的免疫排斥和α-半乳糖综合征患者吃肉过敏两大问题。

FDA专员史蒂芬·哈恩（Stephen M. Hahn）表示，这个审批凸显了FDA对基于风险评估的现代化科学流程的重视，既能推动尖端创新，也让消费者放心。

Revivicor公司之前还生产了克隆猪，其研究发表在2003年的《科学》杂志。

α-半乳糖，即α-1,3-半乳糖，是在大多数哺乳动物肌肉中存在的糖分子，而在鱼、爬行动物、鸟类或人的肌肉中通常不存在。此外，在哺乳动物产品如某些药物、化妆品、疫苗、明胶和奶制品中也可以发现α-半乳糖的存在。

在美国，α-半乳糖过敏反应通常是人们被孤星蜱虫咬到后发生。孤星蜱虫会将α-半乳糖传递到人体内，从而触发免疫系统反应，随后让人对含有α-半乳糖的肉类以及相关产品过敏，甚至危及生命。

除了美国，还有16个国家都发现了这样的情况。亚洲只有韩国和日本报告了这种病症。之前，患有α-半乳糖综合征的人除了避免吃红肉和相关加工产品外，尚没有其他治疗方法。

对于器官移植而言，α-半乳糖是异种移植的主要异种抗原之一，它在将猪细胞、组织和器官移植给人体后会引起超急性排斥反应。

GalSafe猪还可以用来生产血液稀释剂肝素，其中不含可检测到的半乳糖。

图片 CFP

异种移植曙光初现

对于GalSafe猪获批，多位受访科学家更加看重其对异种器官移植的意义，而非基因工程育种方面的贡献。

要知道，猪比灵长类动物还适合作为器官移植供体，因其繁殖快，易于饲养，并且猪的器官大小与人类极为接近。而灵长类动物每胎产仔少，成熟周期长，不能满足大量的科研及移植需求。

Revivicor公司是美国联合治疗公司（United Therapeutics）的子公司。据CNN报道，赛诺移植治疗公司(Xenotherapeutics)已经完成了GalSafe猪的异种移植临床一期试验，3名烧伤患者进行了皮肤移植。该公司正计划在马萨诸塞州总医院再招募3名患者。

南京医科大学异种移植重点实验室主任戴一凡告诉全现在，这次FDA的审批是一个里程碑，可以视作为所有的基因修饰哺乳动物打开市场做了助攻，而不单单是为了异种器官移植。

戴一凡正是当年的GalSafe猪发明者之一，他在1998年到2004年期间担任Revivicor公司资深研究员以及分子生物学实验室主任，参与和见证了GalSafe猪的诞生过程。他目前主要从事转基因大动物和异种移植方面的研究，以基因改造克隆猪作为大动物疾病模型和异种移植的供体。

至于Revivicor公司为何选择同时申请食用和医用审批，戴一凡认为，这是美国联合治疗公司的一个策略。Revivicor公司历经十多年、多达10个阶段的程序才获批，相对于医用审批，食用审批更有挑战性，他们借助于医用审批顺带着把两者同时拿下。这一结果会对基因工程哺乳动物产品未来在食用审批上起到推动作用。

不过戴一凡指出，GalSafe猪的器官还不能直接用于异种器官移植，因为猪器官对于人体不仅有α-半乳糖过敏，还有其它多种免疫排斥因子。即便如此，伴随着GalSafe猪的成功闯关，其它基因修饰猪也会沿着这个通道更快推进。

中国：研究有进展，审批待破冰

华中农业大学一位不愿具名的动物育种专家表示，中国的研发方向还要多考虑市场，而不是美国人做了就要跟随去做。就像GalSafe猪，中国人群对α-半乳糖过敏的报道并不常见，那么这种基因改造猪产品可能在国内市场很小。

不过，动物基因工程的发挥空间绝不限于此。比如转入促进生长激素分泌的基因，会使动物更快生长成熟，提高产量且减少养殖成本。此外还可以让动物分泌有医疗价值的人体干扰素、血液凝结因子，用于制造药物。

此前，美国FDA于2009年批准了GTC生物制药公司的抗凝血酶ATryn。2015年，FDA批准了亚力兄制药公司以基因工程鸡生产的药物Kanuma，用以治疗一种罕见的遗传病。2020年4月，以转基因兔奶制成的凝血因子类似物Sevenfact获批，可用于治疗某种形式的血友病。

在中国，基因工程育种研究成果并不少，但得到市场推广的产品有限。

动物领域，中国的转基因鲤鱼已经开发多年。其开发者、中国科学院院士朱作言在一次会议上表示，他们开发的冠鲤在8个月内可以长到1-2公斤，比美国的转基因三文鱼还要快。只是囿于政策限制及商业化运作经验不足，成果转化还很遥远。

近年来，杭州启函生物科技有限公司培育出了具有 13 个独立基因修饰的猪，他们修改了猪与人之间免疫和凝血的不兼容，并消除了猪内源性逆转录病毒。

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所领衔的团队也获得了全球首例抗三种重大疫病的猪，可同时抵御猪繁殖与呼吸综合征、猪传染性胃肠炎病毒、猪德尔塔冠状病毒3种重大疫病。

戴一凡认为，中国的监管部门还没有发布这方面的审批程序。另外，要推动这个领域进展，也需要大公司以大投入来进行相关产品开发——当年正是美国联合治疗公司的大力投入才让Revivicor公司走到今天。

中科院广州生物医药与健康研究院研究员赖良学持类似看法。他认为，中国不仅需要科技人员创新，我们的监管系统也需要创新。他于1998年到2006年在美国密苏里大学从事基因修饰猪的研究，也聚焦于α-半乳糖有关的基因改造。他表示，异种器官移植不仅受限于器官来源，对异种器官的评价还需要高投入、高要求的动物试验，这必须要受到国家的重视。