当地时间2024年12月17日,美国纽约大学朗格尼健康中心(NYU Langone Health)的一个医疗团队宣布,该院近期完成的一例猪肾移植手术获得成功。这虽然是基因编辑的猪肾脏第三次被移植到活人体内,但却是唯一一次在拥有正常功能的人身上完成的异种移植手术。
接受基因编辑猪肾脏移植的是一位名叫托瓦娜·鲁尼(Towana Looney)的女性,53岁。1999年,她捐献了一个肾脏给母亲,几年后,因怀孕期间的并发症导致的破坏性高血压,令她患上肾衰竭。2016年12月开始,她需要透析治疗来清除血液中多余的液体和废物。2017年,她被列入肾移植的肾脏等待名单。等待近八年后,终于完成移植手术。
△ 接受了基因编辑猪肾移植的患者Towana Looney在纽约大学朗格尼医学中心接受医疗测试(来源:网络)
在此之前,也就是2024年3月和4月,全球已进行过两例活人基因编辑猪肾移植手术。虽然手术很成功,但两位患者都在术后分别因为意外的心脏事件和移植肾出现损坏而离世。
令人欣喜的是,第三例猪肾移植的患者目前已脱离透析,一般情况显著改善。
01
哪些器官还被用于移植?
其实,除了猪肾,猪心、猪肝也被基因编辑后用于人体移植。
2022年1月,57岁的大卫接受了全球第一例基因编辑猪心移植手术,术后几周内情况好转,但2个月后因多种原因心力衰竭去世,研究发现,猪心感染病毒、患者内皮损伤及使用的免疫球蛋白等都可能是导致死亡的因素。
2023年,另一名58岁的男性患者也接受基因编辑猪心移植,术后第一个月恢复良好,开始康复训练并尝试行走,但其后也因移植心脏出现排斥反应逝世。
2024年5月,安徽医科大学第一附属医院完成了世界首例活体人的异种肝移植手术,成功将610克的基因编辑猪肝脏移植到一位肝癌重症患者身上,开创了基因编辑猪异种肝移植的先河。
二师兄可真的浑身都是宝。在过去3年里,全球共进行了6例活人接受异种器官移植手术,移植器官包括心脏、肾脏和肝脏,其中5例来自美国、1例来自中国。
有读者可能会问到,为什么最近几年基因编辑异种器官移植的成果会越来越多呢?移植手术有什么难度吗?
其实,器官移植手术本身并不复杂,早在1984年,美国就曾经在一名小女孩身上进行过心脏移植手术,而且使用的还是狒狒的心脏。但异种移植之后与之相关的生物反应,一直是科学家努力解决的难题。
02
什么是异种器官移植?
其实,“异种移植”的雏形很早就诞生了,17世纪,西方就有人尝试用羊的肾脏来救尿毒症患者。1920年,以俄国甫洛诺夫为代表的一些医生为了给患者注入“活力”,将黑猩猩等动物的睾丸切片植入老龄受试者的阴囊。此后十年,据不完全统计,有11,000多名医生参与了类似植入手术,直到后来被揭露是骗局。
受限于当时的科技水平,在很长一段时间里异种器官移植只能停留在理论阶段。直到1984年,博克莱尔的出生,才让这个理论有了进一步的实践。
博克莱尔是一名患有严重的先天性心脏缺陷的早产儿,出生12天后,她的病情进一步恶化,在父母的同意下,医生们选择狒狒(山魈)心脏来移植。当时人们倾向于认为,和我们亲缘关系较近的灵长类动物更适合作为供体。
这次手术取得了不错的开头,移植后的心脏开始自主跳动,一度引发了轰动。
术后初期,博克莱尔一切正常,病情也有所好转,但14天后,她的情况急转直下,最终在1984年11月16日死亡。死因是心脏衰竭,但这并不是供体心脏的问题,而是由于博克莱尔自身免疫系统的排异反应。换句话说,是博克莱尔体内的免疫细胞杀死了这颗心脏。
自此事件后,人活体异种器官移植几乎被医学界放弃。
然而,据世界卫生组织统计,全球每年需要器官移植的人数约有200万人,可供应的器官仅仅只有10万左右,器官供应缺口达到惊人的95%。异种器官移植,才是最有希望在未来解决器官短缺这一难题的重要方案。
最近3年异种器官移植案例逐年增多,这背后是近40年来基因编辑技术、新型免疫技术的持续进步,是科学家们对挽救生命的不懈坚持,也是敢为人先的6位患者的勇气和奉献。
03
最适合提供器官的动物是什么?
前面提到,早期人们认为,灵长类动物的器官更适合移植到人身上,所以最早的研究主要从灵长类动物身上获取器官。但灵长类动物的脏器相对人类来说体积较小,同时还携带多种可传染人类的病毒,反转录病毒感染的危险性较高,同时,灵长类动物大多是濒危或保护动物,饲养和繁殖的成本都非常高。
随着研究的深入,科学家们致力于寻找一种在免疫系统方面与人类更为兼容的动物供体,终于发现,猪比灵长类动物更适合做移植供体。首先,人类从开始吃猪肉起,就慢慢适应了猪的蛋白质;其次,猪和人类的基因关系比较远,它的传染病很少会传染给人类;此外,凭借与人类器官更加相似的大小、生理结构以及较低的生产成本,猪逐渐脱颖而出。
2018年,《自然》的一篇文章报道,德国科学家选取幼年猪,基因编辑猪的心脏后将其移植到血压降至与猪一致的 5 只狒狒体内,移植后狒狒正常存活 195 天。这项实验的成功,也打开了人类选用猪器官进行移植试验的大门。
新兴医学领域的每一次进展,都备受瞩目。尹哥常说,救一人就是救天下。尽管异种器官移植目前还有诸多问题有待解决,但无疑给人类移植器官的短缺带来了希望。目前在异种移植领域,中美两国的研究已经走在前列,希望在不远的将来,这一应用可以更加成熟,能够从科学探索走向临床试验,为更多患者带来新的生存希望。
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