美國為何放7.5億基因蚊子？人類基因工程發展的盡頭究竟在哪裡

美國釋放7.5億不孕不育轉基因蚊子，只為減少疾病發生，他們不怕引發新的災難嗎？轉基因蚊子又是什麼呢？跟隨求知君帶你走進本期節目——瘋狂的基因。

2020年8月美國佛羅里達州，批準2021到2022年度，在佛羅里達群島放出7.5億只轉基因雄性埃及伊蚊，期望以此讓島上的蚊子“斷子絕孫”，從而減少當地登革熱等疾病發病率。這項實驗計畫一經公佈，就遭到數十萬美國人民的強烈反對，沒人願意當基因蚊子的“小白鼠”，誰知道它們會不會壯大蚊子的族群，攜帶更可怕的疾病呢？
據瞭解這種轉基因蚊子是英國Oxitec公司專門培育出來的，這種名為OX513A的不育雄性埃及伊蚊，它們後代的存活率極低，在幼蟲時期就會死亡，科學家們希望以此來減少當地蚊子的數量，從而降低疾病的傳播率。如果真的能以此消滅蚊子自然是好事一件，但在沒有完全實驗的情況下，拿生態環境當賭注是否妥當呢？據求知君瞭解，美國並不是第一個釋放這種轉基因蚊子的國家，早在2009年，大開曼群島就放出了330萬轉基因埃及伊蚊，三個月之後當地蚊子的數量居然減少了80％，而2011年在巴西釋放的這種轉基因蚊子，則讓當地的蚊子數量下降了80~95％，不僅如此馬來西亞、巴拿馬等地都進行過這種轉基因蚊子的實驗，連世界衛生組織鼓勵他們釋放更多的蚊子來阻止疾病的傳播。

而美國此次釋放的轉基因蚊子，是Oxitec公司研發的二代產品，因為有這10年來的試驗成果，聯邦環保署才批準他們在美國本土投放這種轉基因蚊子，那蚊子都被消滅光了，對人類會有什麼影響嗎？就目前我們知道的，蚊子的危害是大於其存在價值的，就算蚊子滅絕了對生態系統的影響也不大，但是一個物種滅亡了，必然就有另一個物種興起，屆時它們會不會取代蚊子之前的地位呢？對人類又會造成什麼樣的影響呢？關於這點我們也只能拭目以待。
基因蚊子的出現，讓我們看到人類在基因工程裡的巨大進步，自1973年人類發現DNA分子開始至今，人類成功的攻克了多種植物基因，創造出了基因大豆、基因玉米等，與原品種相比產量更高，營養價值更豐富的糧食。不僅如此基因工程在牛奶、啤酒等生產中，也起到畫龍點睛的作用，比方說提高牛奶的熱穩定性，縮短啤酒的生產時間，然而相比植物，人類更加癡迷對生物基因的改造。1996年全球第一隻克隆羊多莉在美國誕生後，全世界都颳起了克隆研究的大風，1997年3月美國、澳大利亞相繼克隆出了猴子和牛，1998年7月日本利用成年牛體細胞，克隆出兩頭牛犢—— “加賀”和“能登”。

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基因技術的飛速發展給人們的生活帶來了無限的可能，連中國大熊貓的繁殖顧問陳大元都表示，克隆技術可能可以拯救我們的國寶大熊貓，而且這些基因技術不僅僅針對動物有益處，對人類也是如此。
我們都知道很多重症病患，急需移植匹配的器官才能活下去，根據世衛組織報告顯示，全球每年有近11 萬例的器官移植記錄，而每年在我國就有近30萬的患者等待著器官移植，可能獲得名額的不足萬人。就在2017年，美國eGenesis公司宣佈他們運用基因技術，培育出了世界上首批用於器官移植的克隆豬，成功的為全球上百萬患者帶來了希望，對此很多人也提出了自己的疑問，豬的器官可以用於人體嗎？會不會出現排斥反應呢？

據報導稱，豬是國際公認的異種器官移植首選動物，而不同物種之間必然會出現排異反應，但在知悉如何克服排異問題之前，我們必須先瞭解器官供需失衡的困境。自2010年開始，中國紅十字協會開展的人體器官捐獻工作已經超過10個年頭，我國人體器官捐獻數量已位居世界第二，可饒是如此，依然緩解不了供需失衡的矛盾，而異種移植就在這種大環境下走進了醫學領域。
那為什麼不選擇與人類最相似的靈長類進行異種移植呢？其實原因也很簡單，靈長類的動物大多為保護動物，且數量稀少，還極有可能把致命的病毒傳染給人類，但是豬就不一樣了，豬的生理結構、器官大小、代謝都與人類相近，另外它們繁殖率高、生長快，極大縮短了患者的等待時間，所以國際上把豬當成了異種移植的首選。

根據資料顯示，早在 1905年，法國的Princeteau（普林塞托）就做過世界首例異種器官移植手術，他成功的將兔腎植入了腎功能衰竭的兒童體內，但因術後發生排異反應，導致那名兒童肺部感染，16天後還是死亡了。
但是今天eGenesis公司依靠“基因魔剪” CRISPR-Cas9 技術，成功的解決了這些問題，那CRISPR-Cas9 到底是種什麼技術呢？我們都知道不同物種之間都存在著差異，而人類也承受不了各種生物自帶的病原體，比如果蝠攜帶的埃博拉病毒，狒狒身上的HIV，理論上來說與人類越接近的生物，他們身上的病原體就更容易感染人類，而異種移植最關鍵的問題，就是如何解決跨生物之間病原體問題。在目前已知的26種高風險病原體中，豬內源性逆轉錄病毒(PERV)是最難解決的，這是一種逆轉錄酶的基因編碼，他能整合感染其他物種的基因，所以如何消滅它就成了異種移植急需解決的頭號難題。
而CRISPR-Cas9恰恰就是一種可以剪切基因編碼的技術，它能一次性的解決豬基因組中的62個PERV片段，而eGenesis公司所做的體外實驗，也驗證了這種基因技術讓病毒的感染率降低了1000倍，大大降低了器官移植時PERV的感染風險，而此次用於器官移植的克隆豬，就是運用CRISPR-Cas9剔除豬卵母細胞中的PERV，再將人類有益基因種入體細胞中，這些體細胞注入卵母細胞後就會形成克隆胚胎。
接下來就是母豬代孕的時間了，經過4個月左右克隆豬就會出生，加上前期的準備工作，整個克隆豬的完成時間大約需要半年左右，但是和所有克隆產品一樣，克隆豬胚胎的存活率也極低，大約只有1%到3%，所以一頭母豬體內一般都會放入300枚克隆胚胎，最後可以成功出生的也就3到9只。
為了試驗克隆豬器官移植的可行性，目前我國南醫大的實驗室，已經克隆出了20種不同的克隆豬，而且這些克隆豬的器官在移植到靈長類動物身上後，都有著非常良好的結果。其中有只做了心臟移植的沸沸已經活了900多天了，而一隻得了糖尿病的猴子在移植了豬胰島素後，也已經成功痊癒了。
然而解決了異種移植的病毒傳染只是異種移植的開始，要早日實現異種器官走進臨床，還要針對免疫排斥等問題，對豬的基因繼續進行改造，增加克隆豬器官的兼容性和功能性。當年克隆羊多莉的下場猶在眼前，因其身患多種疾病僅僅活了6年就離開了這個世界，雖然今天的科技日臻成熟，異種移植也依然是個極大的挑戰，CRISPR-Cas9技術讓停滯不前的器官移植工程坐上了火箭，但人命畢竟不是實驗，還需科學家們經歷千萬次的打磨和研究，才能將其用於臨床之上，造福人群。
美國釋放基因蚊子以惡制惡，基因是人類生命的密碼，是你我不同又相同的本因，生老病死在從前來說是命由天定，今天基因告訴我們一切都可以變得不同，但是我們也要正視基因的危險性，在研究基因的道路上謹慎前行。