2020年12月14日，美國FDA正式批準一種無α-半乳糖的基因修飾豬可用于生產(chǎn)食品和醫(yī)藥產(chǎn)品等潛在用途，這是全球首個獲得批準的基因修飾豬產(chǎn)品，也是首次批準基因修飾動物的食用和醫(yī)用雙用途，具有里程碑意義。

這種被稱為GalSafe的基因修飾豬是通過基因打靶技術(shù)破壞豬身上的α1，3半乳糖轉(zhuǎn)移酶基因，從而使豬細胞表面無法合成α-半乳糖，而培育出的一種特殊基因工程豬。

α-半乳糖廣泛存在于豬、牛、羊等哺乳動物細胞表面，但是在人類和非人靈長類動物細胞上卻沒有。有些人可能會對含有α-半乳糖的牛肉、豬肉和羊肉等紅肉產(chǎn)生輕度甚至嚴重的過敏反應(yīng)，即α-半乳糖綜合征。因此GalSafe基因修飾豬可用于生產(chǎn)對患有α-半乳糖綜合征的人不過敏的豬肉產(chǎn)品，更重要的用途則是生產(chǎn)不易產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)的醫(yī)用產(chǎn)品，比如從豬身上提取的藥物、異種移植器官、細胞等產(chǎn)品。

由于全球范圍內(nèi)器官短缺非常嚴重，基因修飾豬被認為是最理想的異種器官或細胞供體。目前國際上異種細胞和器官移植研究持續(xù)取得突破，豬胰島移植已在臨床上取得成功，臨床前試驗表明豬的心臟等器官可在靈長類動物體內(nèi)存活半年以上，最長可達900天，豬異種器官移植臨床試驗也即將開展。異種器官或細胞最大的障礙是免疫排斥反應(yīng)，而研究表明，作為最基礎(chǔ)的α1，3半乳糖轉(zhuǎn)移酶基因敲除豬，可以有效降低這種免疫排斥反應(yīng)的危害。

GalSafe基因修飾豬由美國Revivicor公司研發(fā)，其前身為英國PPL公司，后者曾經(jīng)參與培育出世界上第一只體細胞克隆綿羊多利、第一頭體細胞克隆豬和第一頭基因敲除豬。2011年，Revivicor公司被美國生物制藥巨頭聯(lián)合醫(yī)療集團全資收購，致力于異種細胞和器官移植療法研發(fā)。

Revivicor公司研究人員利用基于同源重組的基因打靶技術(shù)，將一個新霉素抗性基因插入到α1，3半乳糖轉(zhuǎn)移酶基因中，從而將α1，3半乳糖轉(zhuǎn)移酶基因破壞掉，無法合成α1，3半乳糖轉(zhuǎn)移酶。基因打靶技術(shù)是大約10年前培育基因敲除生物的經(jīng)典方法，但是效率比目前流行的CRISPR/Cas基因編輯技術(shù)低3個數(shù)量級以上。

接到Revivicor公司上市申請后，美國FDA對GalSafe基因修飾豬進行毒理和微生物食物安全評價，未發(fā)現(xiàn)GalSafe基因修飾豬肉中含有對人類有害的任何毒性或營養(yǎng)成分，也未發(fā)現(xiàn)來源于GalSafe基因修飾豬的豬肉產(chǎn)品對人體產(chǎn)生直接或間接的毒性影響。微生物食物安全評價主要考察新霉素抗性基因及其表達產(chǎn)物的安全性。盡管新霉素抗性基因具有潛在的食用風險，但是由于在批準Revivicor公司每年只生產(chǎn)1000頭的情況下，GalSafe基因修飾豬肉占美國豬肉市場的份額非常低，Revivicor公司承諾基因修飾豬飼養(yǎng)過程中不采用新霉素類抗生素，并進行長期抗生素抗性監(jiān)察，F(xiàn)DA認為GalSafe基因修飾豬的微生物食用安全風險非常低。

與此同時，F(xiàn)DA還認為GalSafe基因修飾豬的批準可能對美國環(huán)境產(chǎn)生的潛在影響并不比普通豬高，而且GalSafe豬的飼養(yǎng)條件要比常規(guī)養(yǎng)殖的豬嚴格得多，可以將潛在環(huán)境風險降至最低。

基于上述評估，美國FDA認為GalSafe基因修飾豬是安全和有效的。2020年12月14日，美國FDA正式批準了GalSafe基因修飾豬可用于食用和醫(yī)用。不過這一批準同時規(guī)定，Revivicor公司每年只能生產(chǎn)不超過1000頭的基因修飾豬，而且這些豬只能飼養(yǎng)在愛荷華州的一個指定養(yǎng)殖場，并只能在南達科他州的一個指定屠宰場進行屠宰。Revivicor公司還必須對這些GalSafe基因修飾豬進行標注。另外，由于FDA并未對GalSafe基因修飾豬醫(yī)用產(chǎn)品進行評價，因此任何基于GalSafe基因修飾豬的醫(yī)藥或化妝產(chǎn)品均需要單獨向FDA提交上市申請，審批合格方可上市。

在美國FDA發(fā)布的新聞稿中，F(xiàn)DA局長斯蒂芬·哈恩(Stephen M. Hahn)博士表示：“這是首次將動物生物技術(shù)產(chǎn)品用于食品以及作為生物醫(yī)學用途的潛在來源，是科學創(chuàng)新的巨大里程碑。作為我們公共衛(wèi)生使命的一部分，F(xiàn)DA大力支持開發(fā)對動物安全、對人類安全并實現(xiàn)其預(yù)期結(jié)果的動物生物技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品。”

GalSafe基因修飾豬也是國際上第五種獲準上市的基因工程動物產(chǎn)品。美國FDA曾在2009年、2014年和2015年，分別批準轉(zhuǎn)基因羊、轉(zhuǎn)基因兔和轉(zhuǎn)基因雞生產(chǎn)的重組蛋白藥物上市，這三種基因工程動物產(chǎn)品也相繼在歐盟獲得批準。2018年，美國FDA還批準了世界上第一個食用的轉(zhuǎn)基因鮭魚上市。這次批準的GalSafe基因修飾豬則是首次可同時用于食品和醫(yī)藥產(chǎn)品的生產(chǎn)。未來，將有轉(zhuǎn)基因蚊子、基因編輯奶牛等更多基因修飾動物產(chǎn)品獲準上市。