在美國,自由放養的家養貓(domestic cat)每年殺死多達 40 億鳥類、220 億小型哺乳類動物,比其他人為導致的野生動物死亡數字更高。飼主通常會被建議為貓隻絕育,「捕捉、絕育、放回」也是控制流浪貓數量的手段。不過貓多獸醫少,哈佛大學生殖生物學家 David Pepin 和辛辛那提動物園動物研究主任 William Swanson 等人的研究團隊,便研發新穎且安全的基因治療避孕方法,控制寵物、野貓、社區貓等的數量。
貓隻相對細小,但過量繁殖造成的後果卻很大。曾研究家養貓狩獵範圍的北卡羅萊納州立大學生態學家 Roland Kays 舉例:「一些沒有更高級捕食者的島上,野貓種群會肆虐發展,導致本土哺乳動物、爬行動物和鳥類滅絕。」但獸醫人數畢竟有限,Swanson 認為:「我們要找到方法,讓訓練有素的獸醫擺脫絕育手術困境,令外行人也可以藉注射就能防止貓繁殖。」Pepin 過去從針對抗穆氏管荷爾蒙(Anti-Müllerian hormone,AMH)的卵巢癌治療研究中,發現 AMH「可以控制卵巢卵泡(ovarian follicle)發育的速度」,認為 AMH 有避孕的潛力。
AMH 由正在成長的卵泡產生,可作為負回饋阻止原始卵泡成熟,同時減緩其他卵泡發育。AMH 受體主要在卵巢、腦下垂體和子宮,比受體遍及全身、含有雌激素及黃體酮的避孕藥副作用更小。Pepin 指,人們認為毋須再於婦女避孕領域創新,導致研究進展停滯,不過其研究獲 Michelson Found Animals Foundation 重視及支持,將研究對象擴展至貓。為了測試 AMH 對貓的影響,他和其他研究人士使用基因療法,把含 AMH 的基因編碼注入細胞內,以期貓體能產生高於正常水平的 AMH。
研究人員為 6 隻母貓的肌肉注入攜帶 AMH 基因的病毒,另外向 3 隻貓注射不含該基因的病毒以作對照。此避孕手法屬永久性質,該基因會整合至貓肌肉細胞的 DNA 內,並持續多年釋放 AMH,使卵泡發育停滯至永遠不會釋放卵子以受精。研究人員檢查注射後貓隻的血液和糞便中各種激素水平,發現與對照組相比,許多激素,特別是雌激素,水平沒有變化。這意味著一些卵泡即使發育遲緩,不像往常般趨向成熟,但仍然活躍,產生接近正常數值的雌激素;其對維持骨骼和心血管健康十分重要。
而且,卵泡在過程中「逐漸消失」,在排卵前就停止發育。研究另一位合著者、辛辛那提動物園的 Imperiled Cat Signature 項目負責人 Lindsey Vansandt 解釋,注射後貓體內製造的 AMH 水平約為正常的 100 倍,「因此會反饋到卵巢,並阻止其發育卵泡」。研究人員安排 6 隻母貓與公貓每日共處 8 小時、每週 5 日,持續 4 個月時間,並在兩年間重複幾次;其中有兩隻曾與公貓交配,但沒有一隻懷孕;3 隻對照組貓隻則在交配期內誕下 2 至 4 頭幼貓。
Pepin 承認,他的工作看起來十分可怕。「我們製造出一種令對象永遠不會成孕的病毒,許多科幻故事都是這樣開始的。」不過腺相關病毒(adeno-associated viruses,AAV)無法複製,也不能跨物種,所以並無傳播絕育病毒的風險。Swanson 認為,這種基因療法為貓隻繁殖帶來相對簡單、效果更高的解決方案。「如果能讓它如我們預期般運作,的確可以改變遊戲規則。」研究未來目標包括降低成本、找到有效的施行方式,以及設計針對狗的絕育方法。Pepin 還與他人共同成立公司,探索 AMH 在人體中的用途,包括直接注射激素,這種方式與作用永久的基因療法不同,效果可逆。