参考消(xiao)息网4月2日(ri)报(bao)道英国《经济学人》周刊(kan)网站近日(ri)刊(kan)登题为《对猪、小鼠和蚊子(zi)进行基因编辑或许能(neng)挽救生命》的文章，内容编译如下：
2024年3月15日(ri)，一头基因编辑猪被从(cong)位于美(mei)国中(zhong)西部的圈舍运往位于马萨诸塞州波士顿郊区(qu)的一家医(yi)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(jiao)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(lai)，实(shi)现异种器官移植一直是人们的梦想。美(mei)国已有六(liu)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(you)于病情加重相继去世。不(bu)过，针对身体状况较好的患者的器官移植临床试验定(ding)于今(jin)年启动。目前，美(mei)国有逾10万名患者在等待(dai)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(zi)，但远非唯一例子(zi)。
农业领域尝试培育基因编辑动物也在情理之(zhi)中(zhong)。优化牲畜生长性能(neng)的育种实(shi)践由(you)来(lai)已久。CRISPR基因编辑技术遵循同样(yang)的思路。日(ri)本监管机构已批准几种经过基因编辑的鱼类上市。美(mei)国食(shi)品和药物管理局也认可了在高温条件下长得更好的牛(niu)。但许多科学家更关注改善健康，而非增(zeng)加牲畜的肉产量。
预防疾病传播
除了为人类提供新(xin)器官，基因编辑动物还可以预防疾病传播，甚至可能(neng)根除某些传染病。
预防动物感染方(fang)面的研究已取得很大进展。原因很可能(neng)是，市场(chang)明(ming)显对更强壮的牲畜品种有需(xu)求。2023年，美(mei)国基因编辑企业雷康拜恩蒂克斯企业在艾奥瓦州实(shi)验室里(li)培育出一头小牛(niu)。这头小牛(niu)经过基因编辑，能(neng)够抵御对牛(niu)来(lai)说(shuo)十分危险(也让养殖户损失惨重)的牛(niu)腹泻病毒。随(sui)后在2024年，英国基因企业杰纳斯企业培育出抗“猪艾滋病”病毒的基因编辑猪种系。这种病毒每年给美(mei)国造成的产出损失高达12亿美(mei)元。
对动物进行基因编辑也可为人类构筑保(bao)护盾(dun)。以具有大流行潜力(li)的禽流感为例，如果能(neng)够阻止禽流感病毒在禽类中(zhong)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(neng)性。2023年，苏格兰罗斯林(lin)研究所的生物学家海(hai)伦·桑博士利用CRISPR技术尝试对鸡(ji)进行基因编辑，为的是让其获得对禽流感病毒的抵抗力(li)。
为了在宿主细胞中(zhong)复制，禽流感病毒会劫持(chi)一种活跃的蛋白质。该蛋白质属于一个由(you)三种蛋白质组成的家族，家族中(zhong)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(ji)群获得免疫能(neng)力(li)。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(ji)群获得了保(bao)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(zhong)，研究团队不(bu)得不(bu)关闭全部三个基因，以彻底阻断感染。目前尚不(bu)清(qing)楚，经过这样(yang)基因改造的鸡(ji)是否(fou)能(neng)够健康生长。桑博士坦(tan)言，这给科学家上了一课：与病原体展开“军(jun)备竞赛(sai)”需(xu)慎之(zhi)又慎，人类未必能(neng)在这场(chang)竞赛(sai)中(zhong)胜出。
抗性问题待(dai)解
有鉴于此，科学家努力(li)确保(bao)自己能(neng)胜出。美(mei)国新(xin)英格兰部分地区(qu)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(mei)国麻省理工学院的生物工程师凯(kai)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(dai)小鼠产生相应抗体后，他对新(xin)一代小鼠进行基因编辑，使其从(cong)出生起就能(neng)产生这些抗体。此前，他已将某种抗体编辑到普通实(shi)验鼠体内，并表示已找到编辑白足鼠基因的方(fang)法。但为了建立对抗病原体抗性的长效机制，他需(xu)要将多种抗体编辑进小鼠体内。他说(shuo)：“莱姆病病原体若想突破防线，理论上需(xu)同时发生至少4种不(bu)同的突变。据我估算，至少在未来(lai)100年内，这种情况不(bu)太可能(neng)发生。”
尽管他的方(fang)法很有吸(xi)引力(li)，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(li)的动物必须在很大程度(du)上取代原来(lai)的种群。但如果原来(lai)的种群规模极大，这一点根本无法实(shi)现。
疟疾是科学家们最想根除的传染病之(zhi)一。2023年有60万人死于疟疾。疟疾是由(you)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(shuo)，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(bu)会产生什(shi)么影响(xiang)。
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(neng)以超常(chang)速率在代际间传递的一小段脱(tuo)氧核糖核酸。这个想法已存(cun)在几十年，但CRISPR技术的出现使其看起来(lai)更具可行性。为了实(shi)现基因驱动，科学家在编辑基因时将相关CRISPR代码一起植入(ru)。在动物体内，每个基因都有两个副本。动物繁(fan)殖时，子(zi)代会继承其中(zhong)一个。若仅单个副本被编辑，则编辑结果被遗传给子(zi)代的概率仅为50%。但若连同CRISPR代码一起植入(ru)，则它会即刻将自己复写至另一基因副本。由(you)此，当生物繁(fan)殖时，编辑结果(及CRISPR代码)将100%遗传给子(zi)代。只需(xu)繁(fan)衍数代，种群中(zhong)的绝(jue)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(zi)对疟原虫产生免疫力(li)，另一种是诱导第二代蚊子(zi)不(bu)育。在实(shi)验室中(zhong)，后一种技术可以使蚊子(zi)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(neng)需(xu)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(ku)。（编译/邬眉）