英媒：动物基因编辑或能造福人类

参考消息网4月2日报道 英国《经济学人》周刊网站近日刊登题为《对猪、小鼠和蚊子进行基因编辑或许能挽救生命》的文章，内容编译如下：

2024年3月15日，一头基因编辑猪被从位于美国中西部的圈舍运往位于马萨诸塞州波士顿郊区的一家医疗机构。第二天，这头猪的两个肾脏被摘除。一个肾脏用于研究，另一个则被移植到一位名叫理查德·斯莱曼的患者体内。这是首次将猪的肾脏移植到活着的患者体内。

异种器官移植

几十年来，实现异种器官移植一直是人们的梦想。美国已有六名因病情严重而获得特殊许可的患者移植了猪肾或猪心。为防人体对这些器官产生排斥反应，猪的一些基因被关闭，同时还添加了几个人类基因。只有最近接受移植的两名患者还健在，包括斯莱曼在内的前四名器官接受者由于病情加重相继去世。不过，针对身体状况较好的患者的器官移植临床试验定于今年启动。目前，美国有逾10万名患者在等待器官移植。而异种器官移植是动物基因编辑造福人类的主要例子，但远非唯一例子。

农业领域尝试培育基因编辑动物也在情理之中。优化牲畜生长性能的育种实践由来已久。CRISPR基因编辑技术遵循同样的思路。日本监管机构已批准几种经过基因编辑的鱼类上市。美国食品和药物管理局也认可了在高温条件下长得更好的牛。但许多科学家更关注改善健康，而非增加牲畜的肉产量。

预防疾病传播

除了为人类提供新器官，基因编辑动物还可以预防疾病传播，甚至可能根除某些传染病。

预防动物感染方面的研究已取得很大进展。原因很可能是，市场明显对更强壮的牲畜品种有需求。2023年，美国基因编辑企业雷康拜恩蒂克斯公司在艾奥瓦州实验室里培育出一头小牛。这头小牛经过基因编辑，能够抵御对牛来说十分危险(也让养殖户损失惨重)的牛腹泻病毒。随后在2024年，英国基因企业杰纳斯公司培育出抗“猪艾滋病”病毒的基因编辑猪种系。这种病毒每年给美国造成的产出损失高达12亿美元。

对动物进行基因编辑也可为人类构筑保护盾。以具有大流行潜力的禽流感为例，如果能够阻止禽流感病毒在禽类中传播，就可以减少人类接触病毒的机会，降低病毒变异的可能性。2023年，苏格兰罗斯林研究所的生物学家海伦·桑博士利用CRISPR技术尝试对鸡进行基因编辑，为的是让其获得对禽流感病毒的抵抗力。

为了在宿主细胞中复制，禽流感病毒会劫持一种活跃的蛋白质。该蛋白质属于一个由三种蛋白质组成的家族，家族中的另外两种蛋白质处于非活跃状态。关闭编码该活跃蛋白质的基因，理论上可使鸡群获得免疫能力。桑博士的团队正是这么做的。

但计划并未如愿推进。尽管初期数据显示鸡群获得了保护，但病毒迅速发生变异，转而利用此前处于非活跃状态的另外两种蛋白质。最终，研究团队不得不关闭全部三个基因，以彻底阻断感染。目前尚不清楚，经过这样基因改造的鸡是否能够健康生长。桑博士坦言，这给科学家上了一课：与病原体展开“军备竞赛”需慎之又慎，人类未必能在这场竞赛中胜出。

抗性问题待解

有鉴于此，科学家努力确保自己能胜出。美国新英格兰部分地区饱受莱姆病的困扰。人们被携带病菌的蜱虫叮咬，就会感染这种疾病，而蜱虫身上的病原体则源自白足鼠。美国麻省理工学院的生物工程师凯文·埃斯韦尔特一直想要释放(初期在某无人岛上)无法携带莱姆病病原体的基因编辑小鼠，以降低人类感染风险。但如何防止莱姆病病原体进化出抗性仍很棘手。

埃斯韦尔特先让小鼠接触莱姆病病原体的表面蛋白质。待小鼠产生相应抗体后，他对新一代小鼠进行基因编辑，使其从出生起就能产生这些抗体。此前，他已将某种抗体编辑到普通实验鼠体内，并表示已找到编辑白足鼠基因的方法。但为了建立对抗病原体抗性的长效机制，他需要将多种抗体编辑进小鼠体内。他说：“莱姆病病原体若想突破防线，理论上需同时发生至少4种不同的突变。据我估算，至少在未来100年内，这种情况不太可能发生。”

尽管他的方法很有吸引力，但仅适用于规模较小的动物种群。要想取得效果，经过基因编辑、具有免疫力的动物必须在很大程度上取代原来的种群。但如果原来的种群规模极大，这一点根本无法实现。

疟疾是科学家们最想根除的传染病之一。2023年有60万人死于疟疾。疟疾是由疟蚊携带的一种寄生虫引发的。非营利研究组织“瞄准疟疾”的阿莱科斯·西莫尼说，即使科学家释放了成千上万只经过基因编辑的疟蚊，对全球疟蚊种群也几乎不会产生什么影响。

基因驱动技术

因此，一些科学家正在研发另一种“武器”：其被称为基因驱动，即能以超常速率在代际间传递的一小段脱氧核糖核酸。这个想法已存在几十年，但CRISPR技术的出现使其看起来更具可行性。为了实现基因驱动，科学家在编辑基因时将相关CRISPR代码一起植入。在动物体内，每个基因都有两个副本。动物繁殖时，子代会继承其中一个。若仅单个副本被编辑，则编辑结果被遗传给子代的概率仅为50%。但若连同CRISPR代码一起植入，则它会即刻将自己复写至另一基因副本。由此，当生物繁殖时，编辑结果(及CRISPR代码)将100%遗传给子代。只需繁衍数代，种群中的绝大多数个体都将携带经过编辑的基因。

目前有两种针对疟疾的基因驱动技术：一种是让蚊子对疟原虫产生免疫力，另一种是诱导第二代蚊子不育。在实验室中，后一种技术可以使蚊子种群数量大幅减少。“瞄准疟疾”组织押注于后一种技术。而前一种技术则是英国帝国理工学院开展的“零传播”项目的研究重点。

但抗性问题依然没有解决。这意味着，科研机构可能需要同时进行多个涉及基因驱动的编辑，或构建备用基因驱动武器库。（编译/邬眉）