新西兰的野猪可能是急需的器官捐献来源

这些动物在奥克兰岛上孤立生存,进化成了极其强韧、无病的掠食者。
奥克兰岛上的猪在海岸线上搜寻食物。与其他品种相比,这些猪体型较小,因此更适合异种移植。图片:新西兰环境保护部

本文最初发表于 Undark

在新西兰以南约300英里处,有一片名为“咆哮的四十度带”的强风带,奥克兰群岛就位于其中。19世纪末,离开澳大拉西亚的帆船会深入南大洋,借着西风回欧洲。

但这些海域海图不详,天气状况也极其恶劣。

有时,航海家会错误计算岛屿的位置,为时已晚,船只就会被抛上海岛的礁石。船只支离破碎,幸存者被冲上地球上最偏远、最不适宜居住的岛屿之一。这些幸存者很快就发现他们并不孤单。

奥克兰群岛的主岛奥克兰岛,在19世纪上半叶曾是,现在仍然是猪的栖息地。这些猪最初是由欧洲猎人和探险家引进的,还有一群逃离冲突的毛利原住民。

这些猪没有天敌,随着时间的推移,它们对奥克兰岛的动植物造成了破坏。政府的保育官员现在希望将它们清除——但情况有些复杂:这些曾经的家畜已经进化成了极其强韧、无病的猪,引起了研究异种移植的科学家的注意。异种移植是一种医疗程序,将一种生物体的细胞、组织或器官移植到另一种生物体中。

去年,外科医生首次将猪的心脏和肾脏移植到人体。此类手术尚未经过临床试验的测试,也未获得美国食品药品监督管理局或新西兰监管机构的批准。但研究人员表示,异种移植最终可能在治疗多种疾病方面有效,并可能缓解全球对捐赠器官的巨大需求。奥克兰岛的猪,凭借其独特的基因,可能特别适合这项用途。

其中一些强壮的四足动物现在被安置在新西兰大陆的一个研究设施中。与此同时,保育部门正准备开展一项大规模的清除野外猪群的行动。


T第一艘抵达奥克兰群岛(在毛利语中被称为MaukahukaMotu Maha)的欧洲船只是1806年的捕鲸船Ocean号。船长于次年返回,放下了一队海豹猎人。在这次访问期间,猪被首次作为食物来源释放。随后的引进持续不断,到19世纪末,随着海难和幸存的传说不断积累,新西兰和澳大利亚政府也介入其中,为幸存者释放了更多的猪。

这些猪,大部分是欧亚血统,不得不适应持续的寒冷、雨水和风——这对为温室饲养而培育的动物来说远非理想条件。但据新西兰稀有品种保育协会的迈克尔·威利斯说,由于猪每年可产两胎,它们可以相对快速地适应。很快,奥克兰岛的猪形成了一个独特的品系。

冬天,它们靠吃岛上的特有植物和 scavenging 腐肉为生。夏天,它们的命运发生了改变,它们会饱餐肥美的信天翁幼鸟和富含蛋白质的企鹅蛋。二十五种海鸟在奥克兰群岛繁殖,但在经历了两个世纪的猪的捕食后,它们的数量已经下降。新西兰的保育人士对这些猪越来越警惕。

新西兰保育部项目经理斯蒂芬·霍恩说,该群岛是一个“极其特殊的地方”。它是黄眼企鹅(世界上最稀有的企鹅物种)以及吉布森漂泊信天翁(该物种仅在此繁殖)最大的剩余栖息地。(霍恩说,目前,奥克兰岛上的海鸟仅在陡峭的陆地边缘筑巢,即使是最顽强的猪也无法涉足。)

这些猪也对被称为巨型草本植物的壮观开花植物造成了影响,霍恩说,这些植物在奥克兰岛上现在“几乎不存在”。“直到你到达极其陡峭的悬崖区域,它们才消失。然后你就能看到绿色的区域,猪够不着。”

在奥克兰岛,一头猪在白头海鸥种群附近拱地。霍恩说,目前,岛上的海鸟只能在陡峭的陆地边缘成功繁殖,即使是最顽强的猪也无法涉足。图片:Paul Sagar/新西兰国家水和大气研究所

霍恩估计岛上大约有700到1500头猪,种群数量波动很大。他说,能够存活到繁殖年龄的猪很少。他表示,那些能够活下来的猪必须非常强壮且适应性强。“一方面,非常令人钦佩,”他说,“它们在这种环境下适应和生存的方式。”另一方面,破坏性极强。“它们对海岸线的使用非常频繁,”他说,“它们会吃任何出现的东西, scavenging 像死鲸鱼、海豹,甚至磷虾和鱿鱼。”

考虑到环境保护部长期以来希望清除这些猪,稀有品种保育协会于1999年派出一支队伍前来捕获一些。他们用狗成功抓获了17头。“饥饿似乎是这些猪永恒的伴侣,”团队成员彼得·杰克逊为《新西兰地理》杂志写道。“哺乳期的母猪只有两到三根乳头产奶,这说明只有少数猪崽能存活。”

该团队将猪装上船,带回新西兰南部的因弗卡吉尔镇。在那里,这些动物被安置在一个隔离设施中,旨在保护该国的家猪群免受潜在疾病的侵害。

霍恩估计岛上约有700至1500头猪,数量波动很大。

维持猪的隔离需要协会没有的资金,所以他们说服了因弗卡吉尔市当时的市长蒂姆·沙德博尔特,一位颇有争议的前左翼活动家。沙德博尔特动用了他的应急基金,支付了大约2300新西兰元(按今天的价值计算,约合1400美元)的费用来喂养它们。

隔离的第一年,猪的数量激增。“它们以燕麦粥和芜菁为食,变得性欲旺盛,产下的猪崽比在奥克兰岛上时更多,”沙德博尔特在2008年《奥塔哥每日时报》的一篇文章中回忆道。猪的伙食费增加了十倍——这笔开销在因弗卡吉尔掀起了政治风暴,议员们和选民们纷纷抨击这笔被他们称为“公共资金的挥霍”。沙德博尔特被毫不留情地剥夺了应急基金。

然而,这位市长最终会得到平反。来自上个世纪的这些猪很快在异种移植的未来世界里找到了一个意想不到的家。


G全球范围内,对移植器官的需求是压倒性的。每年,成千上万的人在等待新的心脏、肝脏、肾脏或肺器官的过程中死亡,但这些器官从未到来。仅在美国,每天就有约17名器官等待名单上的人死亡。几十年来,异种移植一直被视为弥合这一缺口的可能途径。

20世纪60年代以来,外科医生已经将黑猩猩和狒狒的器官移植到少数生命垂危的患者身上,但这些尝试收效甚微。最大的挑战是如何让人体免疫系统接受新的器官。

非人类灵长类动物在生物医学研究中的使用备受争议,因此随着时间的推移,研究人员将目光投向了猪。“它们的器官、组织和生理结构与人类足够接近,”新西兰异种移植研究公司NZeno的创始人兼首席执行官保罗·谭(Paul Tan)表示,“它们的细胞功能与人类非常接近。所以它们的血糖水平和我们的血糖水平非常接近。”

20世纪80年代末,新西兰儿科医生鲍勃·艾略特(Bob Elliott)和同事大卫·科林森(David Collinson)成立了一家名为Diatranz的公司,旨在研究猪的胰岛细胞是否可以用于治疗1型糖尿病。对科林森来说,这项追求是个人化的。他的儿子患有这种疾病。

胰岛细胞存在于胰腺中,产生胰岛素,但在1型糖尿病患者体内,胰岛细胞会被免疫系统破坏。人类胰岛细胞的移植试验结果好坏参半,而且,全球有数百万1型糖尿病患者,人类捐赠者远远不够满足需求。

Diatranz的目标是将封装在海藻衍生聚合物中的猪胰岛细胞(这种聚合物可以将其与人类免疫系统隔离开)通过手术植入糖尿病患者的胰腺。然而,在20世纪90年代,由于对疾病的担忧,这项工作停滞了。

无论是细胞还是器官的异种移植,都存在细菌或病毒感染从供体动物传播给人类的风险。猪与人类的亲缘关系不像猿猴和狒狒那样密切,这种情况使得移植的猪器官传播疾病给人类的可能性较小。尽管如此,风险依然存在。

虽然普通疾病可以通过药物治愈,但一种更严重的风险被认为来自病毒,这些病毒会“闯入”宿主动物的基因组。这些被称为逆转录病毒;它们包括艾滋病病毒以及导致某些癌症的病毒。

仅在美国,每天约有17名器官等待名单上的人死亡。几十年来,异种移植一直被视为弥合这一缺口的可能途径。

一些逆转录病毒,称为内源性逆转录病毒,在遥远的过去甚至渗透到了精子和卵细胞的DNA中——因此它们是动物基因构成的一部分,复制在身体的每个细胞中,并通过世代相传。目前还没有消除逆转录病毒的药物。

人们担心猪组织可能会分泌猪内源性逆转录病毒(PERV)的感染性颗粒,然后感染人类细胞,从而产生一种新的、可传播的人类疾病。人们担心,在最坏的情况下,这种情况可能会引发全球大流行。

20世纪90年代末,伦敦的一个研究团队在实验室环境中证实,PERV可以感染人类细胞。

弗里德里希·勒弗勒研究所(德国政府的动物疾病研究中心)的异种移植研究员比约恩·彼得森(Björn Petersen)说,这一发现“一度扼杀了异种移植”。“制药公司撤出了对该研究的资金。”

世界各地都在寻找尽可能无病的猪。


I1998年,Diatranz的合作伙伴奥尔加·加尔卡温科(Olga Garkavenko)打开收音机,听说了因弗卡吉尔的新居民。她决定去调查。

该公司获得了隔离猪的组织样本进行分析。似乎,该岛严酷的环境对疾病很不利。

谭说:“它们一直保持隔离,因此它们仍然没有感染许多猪身上常见的疾病。“虚弱的猪很可能已经被淘汰了。只有最健康的才能存活。”

这些猪的基因组中逆转录病毒拷贝的数量也异常少。彼得森指出,该种群也完全没有一种名为PERV-C的PERV,这可能是对人类移植受者最大的风险。这成为可能“因为它们长期隔离,并且从未与其他猪接触过。”

柏林自由大学的异种移植研究员约阿希姆·登纳(Joachim Denner)表示,奥克兰岛的猪比其他猪品种还有一个主要优势——体型小。他说,体重约90磅,“它们的大小适合移植。”他补充说,家猪重300至700磅,其器官太大了。

2004年,艾略特、谭等人成立了一家名为Living Cell Technologies(LCT)的公司,该公司吸收了Diatranz,并接管了猪的照料,在因弗卡吉尔附近建造了一个昂贵的研究设施,使它们处于医疗级隔离状态,同时选择性地培育它们用于异种移植。

被隔离的动物的价值突然暴涨到每头数十万新西兰元,这让当时的市长沙德博尔特几乎无法掩饰的喜悦。

该项目为因弗卡吉尔带来了就业机会和数百万新西兰元的投资。“一切都已实现,”沙德博尔特在2008年的《奥塔哥每日时报》文章中说,“我时不时地向那些不支持我的人提起这件事。”


B到2010年代,人们对PERVs的担忧逐渐减弱,因为多项临床试验表明,猪细胞不仅可以有效治疗糖尿病,而且PERVs也没有传播给人类。新的基因编辑技术也意味着可以在动物出生前使逆转录病毒基因失效。

随着这些进展,成功将猪器官移植到人体中的竞赛加速了。世界各地的研究团队现在为此目的培育猪。这是一项大生意——一份近期报告估计,到2029年,全球异种移植市场的价值可能达到245亿美元。

2022年1月,马里兰大学的一个团队使用美国公司Revivicor提供的猪器官,进行了首次成功的猪心脏移植活体患者手术。患者存活了两个月。尽管死因仍在调查中,但在尸检中发现了猪巨细胞病毒(porcine cytomegalovirus)的证据。谭说,用于移植的猪应该已经过严格的病毒筛查,他补充说,这表明培育真正无此疾病的猪的重要性。

保罗·谭现在经营着NZeno,该公司已接管了奥克兰岛猪的培育和饲养。与此同时,LCT已将其业务重点转向帕金森病,并最近开始了涉及将含有猪脑细胞的胶囊植入人脑以修复神经损伤的治疗的临床试验

NZeno为LCT提供猪细胞,并正努力成为器官领域的关键参与者。“我们认为,源自奥克兰群岛、并在Nzeno进一步开发的猪种,将是人类器官异种移植的理想猪种,”谭说。他指出,它们的细胞已经在人体中使用多年,并且有非常好的安全记录。他还说,猪基因组中逆转录病毒拷贝数量少,与其它品种相比,所需的基因编辑也更少。

NZeno最近将其猪细胞提供给了慕尼黑路德维希·马克西米利安大学的一个团队,该团队的目标是在2025年之前准备好一只基因改造的猪用于猪-人心脏移植。NZeno还在与中国的另一个异种移植团队合作,该团队旨在开发用于移植的肾脏。

彼得森同意,最小化基因编辑有充分的理由。“你进行的基因改造越多,”他说,“你可能期望的副作用就越多。”但他补充说,在某些情况下,可能没有必要优先考虑最小化基因编辑。例如,“如果你想要一个通用供体”——一种能够为人类移植提供各种合适器官或细胞的动物——“那么你就需要从一开始就拥有一头经过更多基因改造的猪。”

登纳表示,奥克兰岛的猪,他称之为世界上最无病的猪,可能 yet 证明其真正的价值。但他警告不要将它们——或任何猪——视为灵丹妙药。“所有这些研究都有局限性,”他说,“PERV对人类的真实影响,我们将看到当我们进行第一次器官移植时。”


F目前,野生的奥克兰岛猪继续在它们饱受风暴侵袭的家园中自由奔跑,但时间不多了。过去五年,新西兰环境保护部一直在为清除它们做准备。

斯蒂芬·霍恩领导着负责这项艰巨任务的团队。此前的工作是给猪佩戴GPS追踪器,试图了解它们的活动,霍恩的团队已经试用了各种杀死它们的方法。计划是通过陷阱、投毒以及猎人从直升机和徒步射杀相结合的方式来消灭这些猪。

霍恩说:“这种方法强度很高,要尽快完成,并尽量保持种群的警惕性。”

“你需要一套工具,”他继续说道,“因为猪很聪明。并非所有猪都会对同一种技术感到脆弱。”

岛屿的面积和孤立性加剧了难度。它距离大陆需要几天危险的航程,除了少数无法居住的简陋住所外,岛上没有任何基础设施支持人类生活。一旦登陆,穿过茂密的灌木丛和齐肩高的草丛极其困难。

目前,奥克兰岛的猪继续自由奔跑,但时间不多了:新西兰环境保护部一直在为清除它们做准备。图片:新西兰环境保护部

霍恩说:“这里地势崎岖、偏远且广阔。当你从动物害虫控制的角度来看待它时,会感到非常不知所措。”

并非所有人都对猪的灭亡感到高兴。稀有品种保育协会的威利斯说,这些动物“是我们传统文化的重要组成部分”。该组织认为应该做出更多努力来至少保护其中的一部分。威利斯说,也许可以给猪围起来,这样就不会影响整个岛屿。或者可以把一些转移到另一个岛屿,在那里它们可能不会造成那么大的问题。然而,据他所知,这些选项并未被考虑。

保罗·谭说,他也很乐意抓住机会收回更多的猪。

霍恩说,环境保护部已经收到关于回收猪的咨询,但从奥克兰群岛回收猪的后勤问题以及隔离的巨额成本是需要克服的主要障碍。

霍恩表示,虽然工作人员正在积极讨论回收猪的方案,但他们的重点是清除。他说,有了计划,该部门只需要获得足够的资金来实现这一目标,“来纠正人们造成的一些破坏,这些破坏发生在这样一个极其脆弱但重要的地方。”


比尔·莫里斯(Bill Morris)是一位纪录片制片人、野生动物摄影师和科学记者,常驻新西兰但尼丁。他是《新西兰地理》杂志的常客,他的作品也曾刊登在BBC和Animal Planet上。

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