如何創造一個沒有人會因爲等待器官移植而死亡的世界

近半世紀以來，科學家一直試著要創造一個將動物器官移植到人類身上的過程，這個理論性的夢想能夠協助數十萬名需要移植來救命的人。但，風險一直都太大，特別是PERV 病毒會從豬傳給人類，—直到現在。在這場讓人開眼界的演說中，遺傳學家楊璐菡解釋一項突破：她和她的同事用 CRISPR，一項編輯基因的技術，已經創造出不帶有該病毒的豬，開啟了在豬身上培養器官，以移植給人類的新可能性。來進一步了解這項尖端的科學，以及它如何能協助解決器官短缺的危機。

嗨，大家好。

讓我向各位介紹萊卡。

對大部分的人來說，
萊卡只是一隻非常可愛的豬。

然而，

對於數十萬名需要器官
來救命的病人來說，

萊卡是希望的象徵。

在七十年代，

器官移植這個選項成真了，

腎臟衰竭和其他器官疾病的
病人都可以選擇它，

此後，器官供應便成了一個議題。

在過去幾十年間，

器官需求以指數增加，
使這個議題變得更糟。

目前，在美國，

有接近 11 萬 5 千名病人

需要組織移植來拯救他們的性命。

在我的演說結束時，

就會再有一位病人加入名單中。

今天，大約有 100 人
可以得到一個新器官，

一個重新開始新生活的機會，

但，在今天結束時，

會有另外 20 個人
等不到器官而死。

這個情況讓人心碎，

對病人、對他們的家人，

及對想要做更多的醫生
來說都是如此。

在世界上的某些地方，

這個情況也變成了
令人不安的社會議題。

比如，在亞洲，

媒體管道報導指出，
走投無路的病人

會從殘酷的黑市取得器官。

很明顯，這個危機
需要一個解決方案。

人命關天。

身為生物學家和遺傳學家，

協助解決這個問題成了我的使命。

今天，我能很樂觀地說，
我們正在朝那個目標邁進，

這要感謝萊卡。

用基因編輯技術，

現在已經有可能精緻地創造出
可以移植給人類的器官，

並讓它在安全地長在豬身上。

在我們跳進去談
讓它成真的偉大科學之前，

咱們先多了解一下
「異種器官移植」是什麼。

它是把動物組織移植到
人類身上的過程。

你們可能會想問，
為什麼用豬的器官？

因為有些豬本身的器官

和人類器官的大小
及生理機能都很類似。

在過去半個世紀，

移植領域的先鋒
非常努力地實現這個想法，

但成功有限，或甚至根本沒能成功。

為什麼會這樣？

有兩個基本的阻礙。

第一，是排斥的問題。

當我們的免疫系統
把新器官視為是外來物，

就會排斥它。

第二，這是只有豬的器官
才會遇到的狀況，

每隻豬都帶有一種病毒，
這病毒對牠的健康有益，

但可能會被傳給人類。

這種病毒叫豬內源性
反轉錄病毒（PERV），

這種病毒有可能會造成
類似愛滋病的病毒大流行。

因為沒有有效的方式
來處理這些議題，

異種器官移植的領域
停滯了超過十年的時間。

到目前為止，進展都相當少。

讓我分享一下，我和萊卡的故事
是怎麼今天來到這裡的。

我的旅程始於中國的峨眉山。

許多傳奇故事都對這座山
做了很好的描述，

比如《臥虎藏龍》。

那是我稱為家的地方。

我在山中長大，

我開始和大自然有強烈的連結。

這是我七歲的時候，

站在一座古老的佛教寺廟前，

肩上有一隻猴子。

我仍然能很鮮明地記得
我和我的朋友

如何向周圍丟花生，
來引開猴子的注意力，

這樣我們才能通過，去山谷中健行。

我愛大自然。

在要選擇研讀領域的時候，

我選擇在北京大學研讀生物。

然而我學得越多，就有越多的問題。

怎麼可能我們的基因構造
和動物如此相似，

外表上卻差這麼多？

為什麼我們的免疫系統
能夠抵抗這麼多病原體，

卻聰明到不會攻擊我們自身？

像這樣的問題讓我很煩擾。

我知道這樣聽起來很宅，
但你們知道我是個科學家。

大學之後，我決定
我不想要只是問問題，

我想要回答問題，
我也的確就這麼做了。

2008 年，我很幸運，

被哈佛大學的博士班接受，

跟著喬治丘奇博士研究。

在丘奇的實驗室中工作時，

我開始學習和實驗
哺乳動物的基因構造。

在所有的實驗中，

有一項實驗特別讓我更靠近萊卡。

2013 年，我和同事
改造了人類的細胞，

我們用的工具各位可能有聽過，

叫 CRISPR。

最早提出成功使用這種工具

改變人類 DNA 的兩個團隊，
其中一個就是我們。

那是科學發現的一個興奮時刻。

CRISPR 是種基因編輯工具，
它有兩個元件。

它有一把剪刀，
叫做酵素 CRISPR，

還有所謂的嚮導 RNA。

把它想成是有顯微鏡的基因剪刀。

顯微鏡是一個嚮導 RNA，

能把剪刀帶到我們想要剪的地方，

然後說「就是這裡」，

接著酵素 CRISPR 就會剪下去，

並以我們希望的方式
來修復該 DNA。

在我們提出了我們的
研究之後沒多久，

麻省總醫院的醫師對於我們的研究

在醫療上的應用很感興趣。

他們跟我們聯絡，

我們合作之後，開始發現
是有可能使用 CRISPR

來解決器官短缺的危機。

我們要如何做到？

很簡單，卻也很複雜。

我們開始改變豬的細胞，

讓它變成沒有病毒，
且和人類免疫系統能夠相容。

接著，把那細胞核
植入豬的卵細胞中，

讓它分裂成胚胎。

接著把產生出的胚胎
放到代理孕母的子宮中，

讓它分裂成一隻豬。

基本上，它是一個複製的過程。

這些器官接著就會生長在小豬身上，

希望它們的基因構造不會
被人類免疫系統給排斥。

2015 年，我們的團隊決定

先處理病毒傳播的問題。

我們想要從豬的基因組當中取出

所有 62 個 PERV 病毒的複製品，

但在當時，那幾乎是不可能的任務。

即使有 CRISPR，

我們也只能在一個細胞中
做一或兩種修改。

在一個細胞中，我們所能達到的

最高修改數量記錄是五。

我們得要將總處理能力
增加十倍以上才能達成目標。

經過非常小心的設計
和數百次的試驗，

我們成功取出了全部病毒，

打破了記錄。

更重要的是，我們的研究顯示，

我們可以消除這種危險病毒

傳給人類的可能性。

去年，用修改過的細胞
以及複製技術，

我們的新創公司
eGenesis 產出了萊卡，

牠是第一隻生出來
就沒有 PERV 的豬。

（掌聲）

萊卡代表的是關鍵的第一步，

朝向建立安全異種器官移植邁進。

牠也是個平台，

我們可以在上面
做進一步的基因修改，

來解決免疫學問題。

從那之後，我們已經創造出了
超過 30 隻沒有 PERV 的豬，

牠們可能是地球上
最先進的基因改造動物。

萊卡這個名字是取自第一隻

進入環繞地球軌道的蘇聯太空犬。

我們希望萊卡和牠的手足們

能領導我們進入
科學和醫學的新領域。

想像一個世界，
在那裡，肝衰竭的病人

可以得到新的肝，因而得救，

不需要等待捐贈，
也不用等待另一個人死亡。

想像一個世界，
在那裡，有糖尿病的人

不需要仰賴每餐後的胰島素，

因為我們能夠提供他們
好的胰臟細胞，

那些細胞自己就可以產生胰島素。

想像一個世界，
在那裡，腎臟衰竭的病人，

不需要面臨洗腎的沉重負擔。

我們在努力創造那樣的世界，

沒有器官短缺的世界。

我們終於有了一項工具
可以處理這個問題，

這是以前完全辦不到的，

萊卡只是我們旅程的開端。

在大自然面前，我們得要非常謙虛，

因為還有更多議題
需要處理，包括免疫學，

以及我們在這個時點，
我們甚至還無法預期的議題。

然而，我們有責任

要將這尖端科學轉變為醫學，

來拯救所有在等待的病人的性命。

非常謝謝。

（掌聲）

克里斯安德森：璐菡，
這是非常了不起的研究。

請上前來。

接下來要做的是什麼？
你已經解決了病毒問題。

接下來要做的是

要試著讓人體不排斥移植。

要解決這問題，會牽涉到什麼？

楊：這是個非常複雜的過程。

所以我們得要從豬身上取出抗原。

此外，我們也從癌症學到很多。

癌症如何能侵入或規避
我們的免疫系統？

我們可能學癌症的技巧，

把它用在豬的器官上，

來愚弄我們的免疫系統，
讓它不去攻擊移植的器官。

克：依你估計，你希望

第一次成功移值會在何時發生？

楊：我無法給你任何數字，
那是不負責任的行為。

克：我們在 TED。
我們總是不負責任。

楊：但我們日以繼夜地在努力，
試著為病人實現這個夢。

克：所以，你甚至
不能說你認為可能會在

十年或是五年之類的期間發生嗎？

楊：當然我們會希望
能在十年內實現。

（笑聲）

克：這裡有很多人
對此會感到非常興奮，

這潛力是非常不凡的。

這裡也會有一些其他的人說：
「那隻豬太可愛了。

人類不應該利用那麼可愛的生物
來謀求自己的利益。」

你對這個問題有什麼要回應的嗎？

楊：有，當然。

想像一下，一隻豬能夠
拯救八個人的性命。

此外，和人類捐贈很類似，

如果我們只從豬身上
取得一個腎臟，

牠仍然能存活，

我們對於這些議題非常小心謹慎，

但我認為我們的目標只是
要處理尚未滿足的醫療需求，

為了那些病人和他們的家人。

克：此外，吃培根的人
也不能對你說那種話，對吧？

楊：說得有理。

（笑聲）

克：璐菡，非常感謝。
楊：非常感謝。

（掌聲）