聽說過轉基因的大豆和玉米,但你了解轉基因的豬麼?
日前,美國食品藥品監督管理局(FDA)已批准將基因工程豬用於食品和醫療產品,由 Revivicor 醫療公司開發的豬,未來可用於生產藥物、提供移植器官和組織,以及生產對肉類過敏者更安全的肉類,這種豬,也就說我們常說的轉基因豬。
FDA 研究專員史蒂芬・哈恩(Stephen M. Hahn)博士表示:「今天首次將動物生物技術產品用於食品以及生物醫學,是科學創新的巨大裡程碑,也是我們公共衛生使命的一部分,FDA 大力支持開發對動物安全,對人類安全並實現其預期結果的創新動物生物技術產品。這次進展強調了 FDA 在現代化科學流程、優化基於風險的方法方面取得的成功,該方法可以推動尖端創新,使消費者可以放心。」
圖|實驗室中飼養的轉基因豬(來源:CNN)
這批豬有一個科學的代號叫做 「GalSafe 豬」,GalSafe 豬通過有意基因組改變(IGA),旨在消除豬細胞表面的 α-gal 糖,對於患有 Alpha-gal 症候群(AGS)的人來說,可能會對紅肉(例如牛肉、豬肉和羊肉)中的 α-gal 糖產生輕度至嚴重的過敏反應,而顧名思義 GalSafe 豬不會存在這類問題。
據了解,這不是 FDA 首次批准轉基因動物。2009 年,FDA 批准了轉基因山羊,它們的羊奶中產生了一種藥物成分,可預防血液凝塊,可以產生藥物的雞在 2015 年獲得批准。同年,三文魚成為第一個被批准食用的轉基因動物,但是 GalSafe 豬標誌著 FDA 首次批准將這種基因改造動物同時用於人類消費和醫療用途。
GalSafe 豬可能被用作醫療產品來源,例如血液稀釋藥物肝素,不含可檢測的 α-gal 糖;GalSafe 豬的組織和器官還可能用於接受異種移植的病患,解決免疫排斥問題,因為人們認為 α-gal 糖是患者排斥的關鍵原因。
圖|轉基因豬實驗邏輯(來源:Revivicor)
作為其審查的一部分,FDA 評估了 IGA 對動物和人的安全性,還分析了 GalSafe 豬的批准對美國環境的潛在影響,並確定它不比常規豬大,GalSafe 豬的飼養條件要比常規養殖豬嚴格得多,除了管理良好的商業豬操作中所預期的那些流程以外,沒有發現 GalSafe 豬的動物安全問題。
FDA 還評估了 IGA 促進 GalSafe 豬中或豬身上出現的,對人類健康有影響的抗微生物細菌的出現或選擇的風險。FDA 得出結論,GalSafe 豬肉食物對一般人群而言是安全的,微生物食品安全風險低,並且通過進入食品供應中的 GalSafe 豬數量較少,可以減輕這種風險,但產品開發者向 FDA 申請的數據中沒有可以消除或預防食物過敏的數據。
需要注意的是,這些豬還沒有經過評估是否可以用作異種移植產品,任何此類操作必須先向 FDA 提交申請並獲得 FDA 的批准,然後才能將這些產品用於人體移植或植入。
圖|轉基因豬的用途(來源:Revivicor)
近年來,Revivicor 醫療公司在轉基因豬方面布局很激進,該團隊研究人員試圖繁殖與人類具有某些遺傳相似性的 GalSafe 豬,他們在豬的肝臟、腎臟和心臟中添加了五個人類基因,希望器官未來可以被收穫並用於移植,而人體不會產生排斥,這聽起來像科幻小說,但是有點奏效。
圖|豬心臟異種移植中取得的成功進展(來源:Nature)
Revivicor 的轉基因豬心臟曾移植到狒狒體內,異種移植心臟保持了長達 195 天的持續生命維持功能,論文曾發表在 Nature 上並引起廣泛關注,而人類與狒狒共享 90%以上的 DNA,豬器官移植能到靈長類動物中被視作關鍵裡程碑。
據了解,美國每天平均有 21 人因為沒有及時等到匹配的器官進行移植而死亡,Revivicor 認為,只要科學家能夠讓人體身體接受這些器官,轉基因豬器官就可以填補這一空白,並創造出更容易獲得和大量供應的可移植器官。
自 1950 年代以來,人與人之間的器官移植才問世,科學家們考慮從動物到人的器官移植工作也開始萌芽。在上世紀 60 年代,美國著名移植外科醫生基思・雷姆斯瑪(Keith Reemtsma)進行了將黑猩猩腎臟移植到人類的實驗,一名婦女得得以延長生命九個月。
嘗試異種移植手術的結果其實並不樂觀,比如心臟這樣的關鍵器官。1984 年,在最著名的跨物種移植手術中,醫生倫納德・貝利(Leonard Bailey)將狒狒的心臟成功移植到了嬰兒身上,但 20 天后心臟衰竭死亡,這類實驗在社會上激發了大量爭議,被認為是不道德的行為。
到目前為止,跨物種移植仍不可能無限期地維持下去,因為人類的免疫系統是為排斥異物而建立的,面臨的挑戰之一是針對人體排斥的基因,然後找到編輯它們的方法。除了身體排斥器官外,人們還擔心像豬流感這樣的跨物種感染,因為人類對很多動物病毒跨越沒有免疫力。
不過科學家們仍然對轉基因豬的實驗前景充滿希望,儘管未來用豬心進行人體器官移植還有很長的路要走。