中国器官移植发展基金会理事长黄洁夫在 2020 年指出，目前中国每年因终末期器官衰竭而等待器官移植的患者约有 30 万人，每年器官移植数量却仅有约 2 万例 。
02「停滞的 12 年」异种移植，指将一个物种的组织移植到另一个物种体内 。 和同种移植不同的是，异种移植成功的可能性很小 。 异种之间存在很大差异，负责组织排斥的免疫系统很容易识别出外来组织，并强烈排斥它 。
相比与人类相似度更高的灵长类动物，猪产仔量多、生长快，因此维持成本较低，也不易引发伦理问题，且猪的器官和人的器官在大小和功能上均有非常相似的地方，多方面综合考虑，猪在人体器官移植等方面有着巨大的应用空间 。
然而，由于先天免疫和炎症反应、凝血系统紊乱等安全问题以及猪器官本身携带病毒的危害性等问题，猪器官移植到人体的临床应用举步维艰 。
科学家研究发现，猪器官移植引起排斥反应的主要原因是，人体内的天然抗体能识别出猪细胞表面的α-半乳糖苷酶（α-gal）、β-半乳糖苷酶（β-gal）和 N-乙酰神经氨酸羟化酶（Neu5Gc 蛋白），这 3 种蛋白分别由 GGTA1、B4GalNT2 和 CMAH 基因催化合成 。 只有将上述 3 个基因全部敲除，猪器官移植到人体后才几乎不会有大的排斥反应，才具有进入临床试验的基础 。
本次手术中使用的肾脏便是通过敲除编码糖分子的猪基因获得的 。

文章插图

转基因猪实验逻辑，图源：Revivicor
上世纪 90 年代，猪器官移植项目曾一度在全球受到追捧，各大制药厂与企业致力于研发免除排异反应的药物，但是，猪器官移植到人体内不仅会产生免疫排斥反应，且猪基因里含有的逆转录病毒的序列对人也有潜在风险，因此，世界卫生组织明令，未找到解决方法之前，停止一切异种器官的临床试验 。
2000 年，国际心肺移植协会提出，一旦 60% 移植了猪心脏的灵长类动物能够存活 3 个月，并至少有一定迹象表明其可以存活更长时间，就考虑在人身上试用猪心脏 。
2003 年，美国 Revivicor 公司创造了世界上第一只敲除α-Gal 糖分子基因的克隆猪 。 Revivicor 的前身是 PPL Therapeutics 生物技术公司——正是 PPL Therapeutics，在 1996 年培育出了首个从成年哺乳动物克隆而来的哺乳动物：绵羊多利（Dolly） 。
2018 年，《自然》的一篇报告指出，经过基因编辑的猪心脏移植到狒狒体内后正常存活 195 天 。 德国科学家选取幼年猪，基因修饰猪的心脏，将其移植到血压降至与猪一致的 5 只狒狒体内，手术成功，这意味着人类或许可以进行这样的器官移植试验 。
杨璐菡是 eGenesis 公司的联合创始人与首席科学家 。 在哈佛大学攻读博士后期间，她和导师乔治·丘奇（George Church）首创了利用 Cripsr-Cas9 技术修改猪细胞基因组的做法，并在 2014 年开始了消除猪基因组中可能的致病基因的工作 。
她说：「由于无法预期什么时候，以及用什么方法来解决这些问题，异种器官移植行业遭到了重创，经历了 12 年的停滞 。 」
2020 年 9 月，杨璐菡团队在《自然生物医学工程》上发表的论文表明其团队研发的第三代基因编辑猪（「猪 3.0」）已经获得成功，「猪 3.0」不但在免疫排斥方面有所突破，又敲除了内源性逆转录病毒（PERV） 。 「猪 3.0」细胞与人体凝血系统的兼容性更强，还减少了凝血的风险，可以延长移植器官的寿命 。
2020 年 12 月，异种器官移植迎来了新的篇章 。 美国食品与药物监督管理局（FDA）批准了首个可以同时用于人类食物消费和作为潜在疗法来源的转基因猪上市，即 Revivicor 研发的 GalSafe 猪 。

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