生命之初，人是健康而快樂的，那時候的身體各項機能完好，如同一輛剛買來的新車，只需要給油就能快速行駛，但隨著年齡的增長，新車變舊車，免不了我們停下匆忙的步伐，對其進行修修補補。
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人體的“零部件”壞了，該如何維修?
修補人體的“零部件”與維修汽車有區別嗎?其實差別很大。汽車壞了，我們可在維修點對其進行修補或直接更換，例如輪胎老化，我們可換一個新輪胎;油箱漏油，我們可對油箱修補，或者乾脆換一個，甚至發動機壞了，我們也可以對其進行維修或替換。
換成人是否也同樣成立，答案只是部分肯定。隨著現代科學的進步，人類解決醫學問題大為提高，目前人身上還有諸多“零部件”不可更換，雖然我們已從面板到關節，甚至心臟都可以進行移植，但還是有諸多部位不可更換，例如頭顱，近年來，有關頭顱移植的話題議論紛紛，雖然在小鼠或猴子身上曾實現過頭顱移植，但它們僅存活很短的時間，算不上成功。義大利卡納維羅醫生一直想將其應用於人身上，顯然這一手術極具風險。
另一個顯著不同的是，人體器官的移植需要考慮移植的器官與其他器官協調，以及與受體(需要移植器官的一方)的血液迴圈系統和免疫系統相匹配，否則移植的器官很容易引起強烈的免疫排斥反應而壞死，甚至造成器官移植的受體死亡。這與汽車的零部件維修大不一樣。
隨著全球各國老齡化的到來以及醫學技術的進步，器官移植需求進一步加大。器官移植可以分為三類：自體移植、同種移植以及異種移植。所謂自體移植，是通過將組織和器官從身體的一個部分移植到另一部分，例如我們常見的自體面板移植。這種移植不受免疫排斥的影響;同種移植，移植髮生在同一物種不同個體間，由於不同個體在免疫系統上存在差異，所以同種移植在手術時需考慮免疫排斥反應;異種移植，即器官移植髮生在不同種類的物種之間，通常來說這兩個物種親緣關係(進化上的種屬關係)較近，否則移植的器官難以成功，異種移植也會有強烈的免疫排斥反應發生。
以上三種不同的器官移植型別，會帶來生理功能不匹配、新的傳染病以及移植排斥等方面的風險，前兩個風險，我們較容易控制，但免疫排斥仍是器官移植，尤其是異種器官移植的難點。通常情況下，接受器官移植的個體需要服務免疫抑制劑，如環孢素、皮質類固醇、硫唑嘌呤等，這些藥物無一都指向了器官移植受體的免疫細胞，抑制劑通過抑制淋巴細胞的活化或增殖，從而抑制器官移植過程中的免疫排斥反應，增加器官移植成功的概率。
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“維修”人體的零部件從何而來?
但緊接著我們會面臨另一個問題，這些器官從何而來?目前，器官移植供體在世界範圍內都比較緊缺，顯然單靠從人身上獲取，難以滿足市場需求，這必須從其他物種身上獲得對器官的需求。這就是我們今天講述的重點內容，如何進行器官的異種移植?
異種器官移植早在現代醫學技術出現前，就存在於具有先見的醫生腦海中，但是這一想法在當時過於前衛，以至於最後均已失敗而告終。最早的異體器官移植手術可追溯到大約300年，那時候沒有動物臨床試驗一說，醫生一上來就開始在患者身上進行實踐，所以失敗率高，死亡風險大。但是這些先行者的實踐仍具價值，因為他們啟迪後來者如何攻克異種器官移植面臨的困境。
上世紀初，醫生也加大了對異種器官的探索，一名叫Princeteau的醫生，曾將兔子的腎臟移植到腎臟發育不全的小孩體內。隨後，其他醫生們也開始從山羊、豬以及靈長類動物身上尋找人類器官的來源。
1984年，一名小女孩因為先天性左心室發育不全，而採用移植狒狒的心臟，但是在心臟手術成功移植後的第21天，小女孩還是以死亡告終，因為血型不匹配，狒狒攜帶罕見的O型血，與人類的O型血並不匹配。
這些嘗試最終均以失敗而告終，因為人體對異種器官的強烈免疫反應，足以讓他們死亡。
通過在山羊、狒狒、兔子、狗身上的一輪失敗實驗後，人類探索的步伐並未止步，來源豐富的豬自然而然受到人們的關注，併成為理想的器官供體來源。對於很多人來說，憨態可笑的豬是寵物，也是人類肉食的主要來源，但在醫學專家看來，豬會是理想的器官移植的主要來源。因為豬身上的很多器官大小，如心臟、腎等跟人差不多大小，這也意味著其發揮的功能作用，比較類似。但我們能否直接從豬身上取出相應的器官，移植到人身上呢，顯然這樣做是不行的。
人和豬身上的器官大小比較，圖片來自
研究者從基因修飾的豬身上，取出的肺，圖片來自
這主要是考慮到兩個方面的因素：第一、還是免疫排斥反應。我們身體中的免疫器官如同永不知疲倦的衛士一樣，它們時刻檢查身體中外來的成分，這些成分既可以是細菌、病毒，也可以是外來的器官、組織。如果移植的器官未經進行免疫同源化，很容易會引起我們自身的免疫細胞的殺傷，最終導致器官移植失敗;第二、移植器官是否存在病毒，由於豬自身攜帶諸多病毒，其身上的器官同樣攜帶有病毒。如果想移植豬的器官，顯然在一開始就要“剔除”病毒，接下來，我們該如何做呢?
如何讓豬成為理想的器官供體來源?
這就需要利用到當下生命科學領域，最為熱門的一門技術：CRISPR/Cas9技術。我們須對其基因進行編輯，從而減少豬的器官攜帶病毒。哈佛大學醫學院的喬治·丘奇(GeogreChurch)，不僅是華人天才科學家張鋒的導師，同樣也是另外一名年輕有為的華人科學家楊璐菡的導師。
如何通過基因編輯技術實現安全的器官移植，圖片來自
楊璐菡與丘奇教授一起成立一家基因編輯公司eGenesis，該公司是一家專門通過基因編輯技術為患者提供安全有效的抑制細胞、組織或器官。通過CRISPR/Cas9技術，對豬的基因進行編輯，從而使其器官不攜帶相關病毒，成為理想的器官供體來源，解決全球範圍內的器官短缺問題。
基因編輯領域的先鋒楊璐菡
楊璐菡出生於中國四川，在北京大學獲得學士學位，之後在美國哈佛大學獲得博士學位。她在異種器官移植領域做出非常出色的成績，獲得了福布斯“30位30歲以下”商業領袖、世界經濟論壇“年輕領袖”等榮譽。
從異種器官移植到PDX動物模型的構建
由於異種器官移植近年來在醫學以及臨床研究領域，衍生了一種非常有價值的動物模型，這種就是腫瘤移植模型(Patient-derivedxenograft)。通過在實驗動物(通常是小鼠或大鼠)身上“種植”人體身上的不同腫瘤組織，從而在體外模擬腫瘤發生、發展過程，再通過給予這些疾病模型動物不同劑量以及品種的藥物，從而找到最佳的藥物治療方案。
人體的腫瘤組織移植到小鼠身上，構建疾病模型
與此同時，PDX動物模型為患者的疾病分子分型帶來極大的推動，讓醫生能夠給予更好的治療方案，同時它們也推動了藥物研發程序，通常新藥研發出來，我們需要在人源化的PDX動物身上進行試驗，從而取得藥物的有效性資料。
這是發生在實驗動物身上的“器官移植”，但是它與人類的健康息息相關。這些試驗動物犧牲自己的健康，為正確診斷人類疾病帶來福祉。
從豬身上獲得人類所需的器官，雖然非常美好，但正如前文所述，異種器官移植風險極大，所以任何的器官移植手術需要慎重考慮，充分考慮其對患者的益處和風險，正如世界衛生組織表示，確保在批准移植之前，管理當局對任何臨床實驗或程式的風險和潛在益處，進行恰當的權衡。
