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作者:广东省人民医院 陈鲁原
数据显示,美国在等待器官移植名单上的人数已经超过10万人,而每天有17人在等待器官移植时死亡。在中国,每年约有100万器官衰竭患者,其中30万人急需器官移植,但能获得移植机会的仅约2万人。
国外科学家们正在进行一场“疯狂的试验”——他们正在尝试将猪的心脏移植给人类。马里兰巴尔的摩的57岁的大卫·贝内特(David Bennett),2022年1月7日成为首位接受转基因猪心脏移植的病人。器官移植医生希望异种移植(xenotransplantation)这一进展能在更多病人中实施,但这方面仍存在许多伦理和技术上的障碍。异种移植是指将动物器官移植到人体内。
“我们经过了漫长的努力才走到今天,看到有团队能做此尝试令人非常激动,”纽约哥伦比亚大学外科医生、免疫学家Megan Sykes说,“相信我们能收获很多有趣的知识。”
异种移植
几十年来,全世界的医生和科学家一直在向异种移植的目标迈进,密歇根大学(the University of Michigan)外科、微生物学和免疫学教授杰弗里·普拉特(Jeffrey Platt)医学博士在接受采访时表示:“各种类型的器官异种移植的想法由来已久,主要是因为人类器官的可用性非常有限。”。
对于心脏的异种移植此前也有试验案例。早在1984年,一名出生时患有致命心脏病的婴儿在接受狒狒心脏移植20天后死亡,该婴儿被称为Fae婴儿。这一备受关注和争议的手术是本次临床异种心脏移植之前的最后一次。
为什么要用猪的心脏?美媒援引专家的话指出,与灵长类相比,猪的培育难度要低得多,可以在6个月内达到成年人类器官的大小,这使得猪在器官供源方面具有优势,成本也更为低廉。此外,因为体重较小,一些灵长类动物的心脏无法负担人体的运转。
除了令人畏惧的免疫障碍外,移植的动物器官还必须能够在人体中发挥其正常的生理和代谢功能。例如,当一个人爬上一段楼梯或躺下小睡时,移植的猪心脏必须适应它的活动。感染可以从供体动物传播到人类受体,或者从受体传播到供体器官,这可能对于生命的挽救构成了重大的瓶颈。
此次对于待移植的猪的心脏,进行了10个基因的改造。首先从供体猪身上去除了3个导致人体免疫系统排斥猪器官的基因;其次还插入了6个负责接受猪心脏的人类基因。此外,还敲除了一个猪心脏的生长基因以防止其过度生长。
猪和人的寿命并不相同,猪心脏的衰老速度可能将比人类更快。对此,美国国立卫生研究院基因科学卓越中心主任、哈佛大学基因工程学教授乔治·丘奇(George Church)透露,“我的实验室正在努力延长狗的寿命,(这种方法)可能也适用于猪。”
贝内特接受猪心移植后
贝内特(David Bennett)先生在心脏移植手术前一直为自己的生命而战。尽管静脉注射药物和心室辅助装置能改善他的心脏功能,但他仍处于心脏衰竭中。手术前,他已卧床六周,唯一的希望是心脏移植。
但根据一份公布的报告,贝内特有不遵从医疗计划的病史,这一特点使他没有资格接受捐献的人类心脏。贝内特的转基因猪心脏由Revivicor公司提供,这是一家位于美国弗吉尼亚州的再生医学公司。工作人员以器官移植为目的喂养了一头1岁大的“供体猪”,重240磅(218斤),已经过了基因改造。
马里兰大学医学院(University of Maryland School of Medicine)心脏异种移植项目负责人、MBBS的心脏外科医生和科学家穆罕默德·莫希乌丁(Muhammad Mohiuddin)在接受采访时告诉《美国医学会杂志》(JAMA):“贝内特知道这不一定是一种行之有效的治疗方法,但这种转基因猪的心脏移植方法可以尝试以下”。
在2021假期期间,监管机构和临床医生夜以继日地评估Bennett的病情。他接受了4次精神评估,以确保他了解实验性移植的风险。Mohiuddin回忆道,解释贝内特将面临的诸多未知是一项挑战。他说:“这是一次艰难的谈话。但贝内特非常积极,说,“即使我活不下去,你们医生也会学到很多。”
FDA在2022年的新年前夕批准了这一请求。1月7日的手术经历7个小时。手术后他的健康状况开始好转。他断绝了生命支持设备。他第一次坐在床边的椅子上,向照顾者挥手致意。莫希乌丁说,贝内特看了超级碗(比赛),感觉好多了,以至于他问自己为什么还在重症监护室。
研究小组考虑将他转移到医院的普通病房,但在移植后的第49天,实验的心脏开始肿胀,各项器官开始衰竭。为此生命支持系统重新启动。3月8日(移植后的第60天),贝内特在悲悯地撤回生命支持系统后去世。
科学家们在对戴维·贝内特的死因进行调查,发现其心脏内存在一种病毒DNA,名叫猪巨细胞病毒。科学家们认为,这可能是导致戴维·贝内特逝世的原因。医生们说,手术前患者的健康状况不佳也是一个因素,因为这意味着团队无法像动物实验中那样抑制他的免疫系统。
寻找到新的“移植者”
第一次的临床手术以失败告终,意味着这项技术中还存在许多的细节问题,但是科学家们并不打算就此放弃。不过出于伦理方面的考虑,以及对于生命的尊重,科学家们并不打算再拿类似的患者进行试验了。
这一次科学家们找到了新的实验对象——在2022年的6月和7月,纽约大学(NYU)的外科医生分别给两位脑死亡患者移植了新的“猪心脏”。科学家们对这两名患者进行了长达72小时的观察,他们发现,这两个猪心脏在人体内发挥了正常的功能,并且没有出现严重的排异现象。但这只是一次技术性验证。因为受体属于是已经脑死亡状态下的遗体。
“我们设计这项试验是为了今后在常规移植程序中复制我们能够做到的一切,”纽约大学朗根移植研究所心胸外科医生兼心脏移植外科主任Nader Moazami医学博士在接受采访时说。
Moazami说,在未来的移植中,将猪心脏的大小与人类受体相匹配将需要对基因变化进行更多研究。其中一项编辑敲除了猪生长激素基因,以防止猪心脏出现肿胀问题。他说:“我们不知道有和没有这种基因敲除的100公斤猪心脏大小的差异。”。“我们需要开始更好地理解基因修饰的影响。”
莫阿扎米说,总体而言,目前的数据表明,一些障碍已经解决,“但这并不意味着我们已经做好了人类异种移植的准备。”
道德与未知
这项技术也存在很多需要解决的伦理问题,获得患者的同意是至关重要的,但这可能不足以平息争论。对于猪的基因改造,也是一个值得讨论和深思的问题。这可能涉及动物保护和道德伦理,总而言之想要突破技术瓶颈和伦理界限,真正将这项技术应用在实际操作中,还有很长的路要走,希望在未来人类能够真正找到拯救患者的完美技术,让更多人看到生的希望摆脱对病魔和死亡的恐惧。
来源:鲁原心论坛
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