要點:
面對毀滅性豬隻疾病PRRS，英國Genus公司開發出CRISPR基因編輯抗病豬，並獲得美國FDA批准進入食品供應鏈，此舉標誌著基因編輯技術在食用動物領域的首次重大商業應用。
豬繁殖與呼吸綜合徵/PRRS，俗稱“豬藍耳病”，是一種急性且高度傳染性的病毒性疾病，其主要特徵為豬群出現繁殖障礙和嚴重的呼吸系統症狀。這種疾病對全球各地的養豬場都構成嚴重威脅，因其傳染性極強，每年可導致高達20%的牲畜死亡，對豬隻健康和農場生產造成毀滅性打擊。
面對PRRS病毒帶來的嚴峻挑戰，英國動物基因公司Genus幾年前著手利用革命性的CRISPR基因編輯技術，旨在培育對這種病毒具有免疫力或抵抗力的豬隻。近日，這項創新研發取得了里程碑式的進展：美國食品藥品監督管理局/FDA正式批准這種基因編輯豬可供人類食用。這一批准不僅為控制PRRS病毒、提升養豬業韌性帶來了新的希望，更標誌著CRISPR技術在食物鏈中的首次重大商業應用。
重擊養豬業：PRRS帶來的重大損失
過去三十多年來，全球豬肉產業一直受到豬呼吸與繁殖綜合徵病毒/PRRS的嚴重威脅，一直是困擾全球養豬業的毀滅性瘟疫。這種病毒不僅危害豬只健康與福利，也對豬肉供應鏈的穩定性和可持續發展搆成挑戰。
PRRS於1987年首次在美國被發現，感染症狀包括發燒、呼吸困難和早產。PRRS病毒能夠抑制豬的免疫系統，增加其對繼發性感染的易感性，從而導致抗生素使用顯著上升。部分感染豬可能無明顯症狀，但仍可能導致仔豬肺炎或成年母豬繁殖障礙。
據世界動物衛生組織統計，僅在美國，PRRS每年給養殖業帶來的損失高達5.6億美元。從2016年到2020年，該病每年造成的經濟損失平均達到12億美元，比十年前增長了80%。專家指出，自根除古典豬瘟以來，PRRS已成為對美國養豬業沖擊最大的疾病。
PRRS之所以難以控制，在於其由RNA病毒引發，極易發生變異，而現有疫苗的保護力有限。在病毒暴發后的15周內，保育豬群的注射及飲水抗生素使用量上升了379%，育肥前期豬群則增長了274%。其中，免疫系統尚未成熟的豬只（如保育豬和生長期豬）受到的沖擊尤為顯著。
此外，有專家表示，若能有效控制PRRS，不僅能改善動物福利，也將減少抗生素使用及環境負擔。相關研究顯示，PRRS會令抗生素需求增加逾200%。一項符合ISO標准的生命周期評估還指出，若能根除PRRS，美國畜牧業的溫室氣體排放將減少5%。
Genus公司：基因編輯豬獲FDA批准
儘管業界已研發出多種疫苗來試圖阻止PRRS的傳播，但其效果往往有限。疫苗通常在豬隻出現感染症狀時才被接種，但此時病毒通常已造成嚴重損害，常常為時已晚，無法挽救生命。即使豬隻從感染中倖存下來，其免疫系統也會變得異常脆弱，難以抵抗隨之而來的繼發感染，例如致命的肺炎，進一步加劇了疾病帶來的損失。
面對這一挑戰，學術界的研究人員長期以來一直在探討PRRS感染的遺傳基礎。據相關研究表明，病毒進入並感染豬細胞的過程與多個基因相關，其中一個關鍵基因是CD163，它編碼病毒入侵所需的細胞表面受體。在豬隻體內，CD163蛋白質主要表達於巨噬細胞和單核細胞表面，並參與介導炎症等重要生理功能。
建立在對CD163基因在PRRS病毒感染中作用的深入研究之上，一家名為Genus的英國動物基因公司展開了一項雄心勃勃的計劃：利用CRISPR基因編輯技術培育對PRRS病毒具有抵抗力的豬。
他們的方法是在豬受精卵中注入CRISPR-Cas9編輯試劑，其目標是精確地在CD163基因中刪除編碼病毒直接相互作用結構域的一個特定外顯子/exon。關鍵在於，這種精確的編輯旨在移除病毒進入細胞所需的部分，同時不影響CD163蛋白質在豬隻體內的其他正常生理功能，以確保編輯後的豬保持健康。
此外，Genus子公司 Pig Improvement Company/PIC利用基因編輯技術修改了四種常見商用豬品種胚胎中的CD163基因。他們將修改後的胚胎移植到代孕母豬體內，並繼續繁殖基因編輯後的後代。最終目標是建立一個CD163基因兩個拷貝均被成功精確編輯的豬種系，以確保抗PRRS的特性能夠穩定地遺傳給所有後代。
作為該項目的執行者，Genus成功地利用基因編輯技術精確刪除了豬隻DNA中編碼病毒用來進入和感染豬細胞的特定蛋白質的一小部分。透過這一精準的基因編輯，PRRS病毒失去了進入豬細胞並在其內部複製的能力，從而使得豬隻對PRRS病毒具有了抵抗力。就像人類從父母那裡繼承髮色或身高等特徵一樣，這種抗PRRS的基因特性也會遺傳給豬隻的後代，實現穩定傳承。
這項研究的詳細成果已發表在2024年2月的The CRISPR Journal期刊上，題為“Generation of a Commercial-Scale Founder Population of Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus Resistant Pigs Using CRISPR-Cas”，披露了這些抗病豬是如何在商業規模的創始種群中被編輯出來的，並詳細介紹了團隊如何優化編輯試劑以適應商業育種計劃的需求。
近日，這項長期研究更是取得了重大突破：美國食品藥品監督管理局/FDA正式批准這種基因編輯的抗PRRS病毒豬，項目代號“PRP”可供人類食用，並允許其進入美國食品供應鏈。這一批准標誌著CRISPR基因編輯技術在食物鏈中的首次重大商業應用，開創了基因編輯食用動物商業化應用的先河，具有里程碑式的意義。
有專家對此指出，Genus為達到這一批准付出了長期的努力，特別是在將這種編輯特性引入複雜的商業育種體系中。這不僅僅是編輯一頭豬那麼簡單，而是需要在構成常見四向雜交商業豬種的所有祖代表現型創始系（如杜洛克、長白、大白等）中都進行並穩定傳承基因編輯，確保後代能穩定地繼承抗性基因。這涉及對大量動物進行分析篩選，找出符合育種要求的個體，並在開發階段嚴格遵守法規，不將這些當時被視為“未經批准動物藥物”的基因編輯動物用於商業或食品供應。
儘管抗病技術是全新的，但抗PRRS病毒豬生產的豬肉，除了對PRRS病毒引起的感染具有抵抗力之外，其肉品質量和成分與消費者已經熟悉和喜愛的傳統豬肉沒有什麼不同。
目前，Genus其業務部門分佈全球，包括專注於生豬和豬肉養殖的PIC部門以及專注於牛養殖的部門），利用基因技術提高牛肉和奶製品的產量。抗PRRS病毒豬基因編輯技術的成功商業化，以及在其他領域，如中國市場的豬類業務拓展、牛科動物價值加速計劃VAP的推進和基因供應鏈的強化以及對De Novo合資企業實現100%控股都取得的實質性戰略進展，顯示了其在動物遺傳技術領域的領先地位和市場潛力。
瞄准全球市場：出口仍面臨考驗
作為全球豬肉的淨出口國，Genus在美國市場的下一步挑戰在於獲得進一步的國際認可與關稅互惠安排。有分析機構指出，若部分出口市場尚未批准抗PRRS豬肉的進口，短期內可能對貿易造成一定障礙。不過，專家對此則 認為風險可控，因為這些市場可能改由Genus在巴西的業務提供供應，其在當地的市佔率甚至高於美國。
Genus正積極與墨西哥、加拿大、日本及中國等市場的監管機構展開密切合作，爭取進一步批准。巴西、哥倫比亞與多明尼加共和國已對抗PRRS豬給出正面評估，表示將其視為一般豬種管理，這也為Genus的全球推廣鋪平了道路。Genus首席營運長Matt Culbertson透露，“基因編輯豬肉可能會在明年（即2026年）的某個時候出現在美國市場上，我們將持續推動其他國家的監管進展。”
這項基因編輯技術的商業化不僅為全球豬肉供應鏈帶來前所未有的韌性，也代表生物科技在農業應用中邁入新紀元。未來，透過精準基因編輯預防動物疾病，有望減少抗生素依賴、提升動物福利，甚至降低整體畜牧業的碳足跡。Genus的這一步，或將成為全球農業轉型的新起點。
