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或許有一天,人類最好的朋友不再是狗而是豬?當使用動物器官做器官移植會發生什麼事

或許有一天,人類最好的朋友不再是狗,而是豬。<br />圖/ingimage
或許有一天,人類最好的朋友不再是狗,而是豬。
圖/ingimage

▍從三明治到器官

有時候,病人的臨床需求太過極端,以至於使用藥物或其他現有技術,都無法有效地治療或治癒病人。有時候,一個全新的器官才能解決問題,也許是肝臟,也許是腎臟,也許是心臟或肺臟。不接受移植手術,病人的健康狀況勢必衰退,終將死亡。

移植手術所需的技術已經存在,臨床做法也很完備,對病人的健康益處十分明確,而且是可以量化的。但每年還是有大量病患在接受移植手術前便已死亡。在美國,約有十一萬五千人需要這項救命的醫療干預措施,等待器官移植的名單上,平均每天有二十人死亡。這樣的情況在世界各地重複發生,即使一位器官捐贈者平均可以拯救八條性命,但就是沒有足夠的人願意在死後捐出器官。

公眾意識活動特別強調這個議題,希望能提高器官捐贈率。有些國家,如比利時和奧地利,對器官捐贈採取推定同意制,也就是預設民眾對器官捐贈是默許同意的態度,除非對方明言反對。但全世界可用的移植器官仍大幅短缺,交通事故死亡人數下降的影響尤其重大,因為交通事故罹難者是器官捐贈的主要來源之一。我們亟需一種能夠供應相容器官的不同方式。

如果不用依靠捐贈者,而是使用動物器官呢?

這就是所謂的「異種移植」(xenotransplantation,希臘文「xeno」意指「外源」),是移植專家長久以來的夢想。豬的器官通常是最有可能的選項,因為豬的器官無論大小和結構都很接近人類器官,而且豬心的生理結構也和人的心臟非常相似。就功能而言,豬心也許能在人類的胸腔有不錯的表現。

可惜的是,除了供應培根和豬肉,在豬成為人體替代器官的供應來源之前,我們還要克服許多障礙。然而,再一次地,基因編輯可能有助於我們小心翼翼地跨越障礙。

幾乎所有哺乳類動物的基因體裡都有潛伏的病毒特工。很久以前,這些原本四處猖獗的病毒,轉而透過染病寄主來達到傳播目的。它們會將自己的遺傳材料插入寄主的基因體裡,然後在寄主的基因體裡沉睡,每當寄主細胞開始複製DNA,進行將細胞一分為二的細胞分裂時,病毒的DNA也會跟著複製。我們繁衍後代時,也順便用自己的遺傳緞帶包裝這些偷渡客,送給我們的子孫。哺乳類動物已經演化出許多分子防禦方式,讓這些入侵者保持靜定。然而,這些機制一旦瓦解,沉睡的病毒就會醒來,進入更活躍的狀態,再次橫行肆虐。

豬也不例外。研究人員已經鑑定出潛伏在豬基因體裡的病毒,並指出它們確實在寄主的基因體裡靜待時機。這些病毒沒有死亡,也沒有分解,它們就是靜靜地待著,只要給予正確的刺激,它們就會醒過來。

異體移植特別令人擔心的地方在於,這些感染豬的病毒,也能感染人類細胞。且讓我們想像一下,有個人接受了豬心移植,他幾乎非得服用藥物來抑制自己的免疫系統,把人體排斥豬心的風險降到最低。如果豬的病毒重新活躍起來,他的免疫系統可能無法以足夠的強度和速度產生回應,病毒可能就此抓住機會,導致接受移植的患者生病。更糟糕的是,接受移植的患者有可能把病毒傳播給其他人。人類這個物種不擅長應付未曾遭遇過的傳染病,當初歐洲人踏上現在我們所知的拉丁美洲時,一併帶著病毒登陸,消滅了七成五至九成的美洲原住民族群。

這種程度的死亡率,應該不至於發生在上述人豬器官異體移植事件上,不過受到免疫抑制的人,包括年幼者、年長者和病人,若跟感染病毒的器官受贈者接觸,肯定是有風險的。在醫院出沒的人士,普遍而言多是病人,可以預期的是,器官受贈者會是醫院的定期訪客。

馬里蘭大學醫學中心醫療團隊2022年初成功將豬心移植到57歲男子班奈特(David Bennett),成為醫學史上首例。美聯社
馬里蘭大學醫學中心醫療團隊2022年初成功將豬心移植到57歲男子班奈特(David Bennett),成為醫學史上首例。美聯社

喬治.丘奇是哈佛醫學院的教授,目前發表了約五百篇學術論文,並且用十九世紀探險家及傳教士(滿腮鬍子使他看起來像極了這些人)的滿懷熱情,採納了新的基因編輯技術。對於拓展基因編輯技術的極限,丘奇一直是重要推手,他對豬基因體的病毒研究就是絕佳的例子。豬的基因體裡有六十二個沉睡的病毒,利用基因編輯技術,他和團隊成員讓所有病毒同時失去活性——就早期的基因改造技術來說,這根本是不可能的任務,對後勤工作人員簡直是場噩夢——病毒從豬細胞至人細胞的傳播率因此下降了一千倍。

兩年後,相關領域又有一個研究團隊向前躍進,其中一位領導者就是丘奇。他們原本的研究是在實驗室裡,以細胞培養的方式進行。二○一七年,他們結合基因編輯和動物複製技術,創造出經過基因編輯的豬隻,使牠們基因體中的病毒大盜無法再活化。

曾有人引用丘奇的話,表示到了二○一九年底,我們有可能看到豬至人的異體移植發生。這話似乎過度樂觀了,至少在西方國家,如此激進的做法不太可能這麼快在道德倫理層面獲得認同。目前仍有許多其他障礙有待跨越,尤其是要預防外源心臟引發的快速排斥反應。不過,若能將針對各別技術問題的研究成果結合起來,我們的信心會逐漸增加,相信有朝一日能夠靠著基因編輯技術,用各種方式破解豬的基因體,讓藉此打造出來的豬隻具備異體移植成功所需要的確切特徵。最起碼,我們可以把期待先放在心臟、肺臟和腎臟上。

或許有一天,人類最好的朋友不再是狗,而是豬。

※ 本文摘自《竄改基因:改寫人類未來的CRISPR和基因編輯》。


《竄改基因:改寫人類未來的CRISPR和基因編輯》

作者:奈莎‧卡雷

譯者:陸維濃

出版社:貓頭鷹

出版日期:2022/01/24

基因編輯 器官移植

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