《华尔街日报》：培育新型器官捐献者

尽管长期努力解决这一问题，但可供需要救命移植的人使用的人类器官仍然不足。因此，科学家们将目光转向了一群潜在的捐赠者：猪。

他们正在启动一些项目，这些项目可能最终导致所谓的“个人猪”的诞生——这些猪被设计成特定人群的理想器官捐赠者，或者与人类相同的基因突变导致疾病，从而可以进行测试和研究。

几十年来，科学家们一直在尝试推进不同物种之间的器官移植，即异种移植。最初，科学家们将黑猩猩和狒狒作为可能的候选者，因为非人灵长类动物是人类最近的基因亲属。近年来，科学家们将注意力转向了猪，因为猪的器官在大小和功能上与人类相似。猪的妊娠期相对较短（怀孕期约为四个月），产仔量大，并且被认为比黑猩猩和狒狒更不容易将病毒传播给人类。

为了使猪的器官更适合人类移植，科学家们必须对猪的DNA进行基因编辑。猪细胞表面含有一种糖分子，可以触发人类免疫系统攻击并排斥猪的器官。基因编辑技术Crispr的进步为科学家们进行这些基因编辑，甚至有一天为特定患者和疾病进行个性化编辑开辟了新的可能性。他们将编辑后的DNA插入到已去除细胞核的猪卵细胞中。然后将卵细胞转移到母猪的子宫中。母猪产下的猪的细胞，包括器官中的细胞，都含有编辑后的基因。

威斯康星大学麦迪逊分校的实验室，部分关于基因编辑NF1猪的研究在此进行。图片来源：Caleb Alvarado for The Wall Street Journal近期以猪心脏和肾脏为重点的异种移植研究，凸显了定制器官的潜在优势。

纽约大学朗格尼移植研究所的心脏移植外科医生纳德尔·莫阿扎米最近将猪心脏移植到两名脑死亡者体内，这是一项旨在收集数据的试验，可能推动未来将猪器官供体用于活体患者的前景。莫阿扎米博士表示，在其中一例中，移植的猪心脏开始跳动，但体积过小，无法长期维持人体功能。来自纽约大学和提供猪器官的Revivicor公司的科学家们开展了进一步研究，以更好地了解猪心脏和血管的尺寸范围。

“总有一天，我会知道我正在为一名身高5英尺11英寸、体重200磅的患者进行移植手术，并且能够为他定制一颗猪心脏，“莫阿扎米博士说。

威斯康星大学麦迪逊分校的科学家们也在探索定制猪以解决其他医学问题的方法。科学家们正在利用基因编辑技术培育出带有导致1型神经纤维瘤病（NF1）基因突变的猪。在美国，大约每3000名新生儿中就有一人患有这种疾病，它可能导致皮肤和眼睛神经通路上出现肿瘤、学习障碍和胃肠道问题。

该项目的负责人、威斯康星大学麦迪逊分校教授达南萨扬·尚穆加纳亚加姆表示，最终目标是为每位患有NF1的儿童培育专属猪只。这项定制化猪只的研究成果也可能为异种移植领域提供借鉴，尚穆加纳亚加姆博士也参与了该领域的研究。

尚穆加纳亚加姆博士指出，在NF1研究中，临床医生可以先在患者专属猪只身上测试药物疗效，再应用于儿童患者。由于猪只比儿童成熟更快，能帮助预测个体患儿的病情发展，从而实现更早、更有效的干预。

威斯康星大学麦迪逊分校教授达南萨扬·尚穆加纳亚加姆，他正主导培育NF1模型猪的研究项目。图片来源：《华尔街日报》Caleb Alvarado这个专属猪项目源于2014年大学活动上的一次偶遇。当时尚穆加纳亚加姆博士向该校生物技术中心副主任查尔斯·康西茨克（其12岁的儿子梅森患有NF1）提及自己曾培育研究心脏病的猪只，康西茨克当即表示：“我有个项目想委托你”。

康西茨克回忆，梅森六个月大时全身出现咖啡色斑点（NF1典型症状之一），周岁时确诊。目前梅森左脸神经丛中有一个无法手术的肿瘤，同时被诊断患有自闭症。

NF1研究和药物开发的主要障碍之一是缺乏一种大型动物模型，这种模型能可靠地帮助科学家预测在动物身上有效的药物是否对人类也有效。猪的器官与人类相似，似乎最适合某些类型的研究。

2016年第一只NF1猪出生时，科学家们让梅森给它取名。他给猪取名为坦克，这是康西茨基先生为儿子编的睡前故事中一个角色的名字。“这些猪有点像家庭的一部分，”康西茨基先生说。

随着病情发展，坦克出现了肿瘤和关节问题，并于2020年被安乐死。研究人员对猪的两个肿瘤进行了广泛研究，希望这项工作能为未来的药物测试提供依据。康西茨基先生曾担心儿子对动物死亡的反应。“梅森接受得很好。他理解这种情况，”康西茨基先生说。坦克的蹄印是科学家们送给梅森的礼物，挂在男孩的卧室里。

2016年出生的第一只NF1猪坦克的蹄印纪念品。图片来源：Caleb Alvarado for The Wall Street Journal自第一只NF1猪出生以来，科学家们已培育出350多只具有NF1突变的猪，相关描述发表在科学文献中。沙姆加纳亚甘博士表示，研究人员希望在为特定儿童培育个性化猪之前展示这一概念的证据。一些猪死于疾病并发症；另一些被实施了安乐死。他补充说，目前保留约5至8只NF1猪用于繁殖研究用猪。

在整个项目过程中，研究人员一直在与伦理问题作斗争。沙姆加纳亚甘博士表示，如果这种疾病导致动物死亡，医生是否会感到有义务为具有相同基因突变的孩子在症状出现前就开具药物？父母可能会为并不完全确定的预后感到痛苦。

在异种移植领域，反对者质疑这可能对猪造成的伤害。纽约州立大学上州医科大学生物伦理与人文学副教授L·西德·M·约翰逊博士认为，未来猪可能被用作连续器官供体，经历多次移植手术和操作，这会给动物带来痛苦。

杜克大学法学院法律与哲学教授、新兴技术伦理学者尼塔·法拉哈尼指出，虽然猪通常被屠宰作为食物，但当动物被基因改造时，会出现不同的伦理问题。法拉哈尼博士强调，对认知能力更强或表现出更强疼痛感知能力的动物研究有更严格的限制。她补充说，科学家们仍未完全了解动物的认知能力，也不清楚涉及人类基因插入的基因编辑可能会如何改变它们。“这实质上开始模糊人类与非人类动物之间的界限。”

在器官移植的未来发展方面，科学家们正在试验能走多远来制造个性化猪。明尼苏达大学再生医学与科学项目主任丹尼尔·加里教授及其同事在实验室实验中，培育出缺乏血管生成基因的猪胚胎，然后将人类细胞注入猪胚胎，从而形成了人类血管。

加里博士表示，这些胚胎尚未成功产出活体后代。但他希望这一技术最终能让猪的每一个器官都能用于人体移植。

加里博士预测，未来某天需要器官移植的患者可以将自身细胞注入猪胚胎中，从而培育出更具个性化特征的猪。“我们想让猪变得更像人类。”

致信艾米·多克瑟·马库斯，邮箱：[email protected]

本文发表于2022年9月8日印刷版，原标题为《培育新型器官供体》。