來源:尹哥聊基因
作者:尹哥聊基因
當地時間2024年12月17日,美國紐約大學朗格尼健康中心(NYU Langone Health)的一個醫療團隊宣佈,該院近期完成的一例豬腎移植手術獲得成功。這雖然是基因編輯的豬腎臟第三次被移植到活人體內,但卻是唯一一次在擁有正常功能的人身上完成的異種移植手術。
接受基因編輯豬腎臟移植的是一位名叫託瓦娜·魯尼(Towana Looney)的女性,53歲。1999年,她捐獻了一個腎臟給母親,幾年後,因懷孕期間的併發症導致的破壞性高血壓,令她患上腎衰竭。2016年12月開始,她需要透析治療來清除血液中多餘的液體和廢物。2017年,她被列入腎移植的腎臟等待名單。等待近八年後,終於完成移植手術。
△ 接受了基因編輯豬腎移植的患者Towana Looney在紐約大學朗格尼醫學中心接受醫療測試(來源:網路)
在此之前,也就是2024年3月和4月,全球已進行過兩例活人基因編輯豬腎移植手術。雖然手術很成功,但兩位患者都在術後分別因為意外的心臟事件和移植腎出現損壞而離世。
令人欣喜的是,第三例豬腎移植的患者目前已脫離透析,一般情況顯著改善。
其實,除了豬腎,豬心、豬肝也被基因編輯後用於人體移植。
2022年1月,57歲的大衛接受了全球第一例基因編輯豬心移植手術,術後幾周內情況好轉,但2個月後因多種原因心力衰竭去世,研究發現,豬心感染病毒、患者內皮損傷及使用的免疫球蛋白等都可能是導致死亡的因素。
2023年,另一名58歲的男性患者也接受基因編輯豬心移植,術後第一個月恢復良好,開始康復訓練並嘗試行走,但其後也因移植心臟出現排斥反應逝世。
2024年5月,安徽醫科大學第一附屬醫院完成了世界首例活體人的異種肝移植手術,成功將610克的基因編輯豬肝臟移植到一位肝癌重症患者身上,開創了基因編輯豬異種肝移植的先河。
二師兄可真的渾身都是寶。在過去3年裡,全球共進行了6例活人接受異種器官移植手術,移植器官包括心臟、腎臟和肝臟,其中5例來自美國、1例來自中國。
有讀者可能會問到,為什麼最近幾年基因編輯異種器官移植的成果會越來越多呢?移植手術有什麼難度嗎?
其實,器官移植手術本身並不複雜,早在1984年,美國就曾經在一名小女孩身上進行過心臟移植手術,而且使用的還是狒狒的心臟。但異種移植之後與之相關的生物反應,一直是科學家努力解決的難題。
其實,“異種移植”的雛形很早就誕生了,17世紀,西方就有人嘗試用羊的腎臟來救尿毒症患者。1920年,以俄國甫洛諾夫為代表的一些醫生為了給患者注入“活力”,將黑猩猩等動物的睪丸切片植入老齡受試者的陰囊。此後十年,據不完全統計,有11,000多名醫生參與了類似植入手術,直到後來被揭露是騙局。
受限於當時的科技水平,在很長一段時間裡異種器官移植只能停留在理論階段。直到1984年,博克萊爾的出生,才讓這個理論有了進一步的實踐。
博克萊爾是一名患有嚴重的先天性心臟缺陷的早產兒,出生12天后,她的病情進一步惡化,在父母的同意下,醫生們選擇狒狒(山魈)心臟來移植。當時人們傾向於認為,和我們親緣關係較近的靈長類動物更適合作為供體。
這次手術取得了不錯的開頭,移植後的心臟開始自主跳動,一度引發了轟動。
術後初期,博克萊爾一切正常,病情也有所好轉,但14天后,她的情況急轉直下,最終在1984年11月16日死亡。死因是心臟衰竭,但這並不是供體心臟的問題,而是由於博克萊爾自身免疫系統的排異反應。換句話說,是博克萊爾體內的免疫細胞殺死了這顆心臟。
然而,據世界衛生組織統計,全球每年需要器官移植的人數約有200萬人,可供應的器官僅僅只有10萬左右,器官供應缺口達到驚人的95%。異種器官移植,才是最有希望在未來解決器官短缺這一難題的重要方案。
最近3年異種器官移植案例逐年增多,這背後是近40年來基因編輯技術、新型免疫技術的持續進步,是科學家們對挽救生命的不懈堅持,也是敢為人先的6位患者的勇氣和奉獻。
前面提到,早期人們認為,靈長類動物的器官更適合移植到人身上,所以最早的研究主要從靈長類動物身上獲取器官。但靈長類動物的臟器相對人類來說體積較小,同時還攜帶多種可傳染人類的病毒,反轉錄病毒感染的危險性較高,同時,靈長類動物大多是瀕危或保護動物,飼養和繁殖的成本都非常高。
隨著研究的深入,科學家們致力於尋找一種在免疫系統方面與人類更為相容的動物供體,終於發現,豬比靈長類動物更適合做移植供體。首先,人類從開始吃豬肉起,就慢慢適應了豬的蛋白質;其次,豬和人類的基因關係比較遠,它的傳染病很少會傳染給人類;此外,憑藉與人類器官更加相似的大小、生理結構以及較低的生產成本,豬逐漸脫穎而出。
2018年,《自然》的一篇文章報道,德國科學家選取幼年豬,基因編輯豬的心臟後將其移植到血壓降至與豬一致的 5 只狒狒體內,移植後狒狒正常存活 195 天。這項實驗的成功,也打開了人類選用豬器官進行移植試驗的大門。
新興醫學領域的每一次進展,都備受矚目。尹哥常說,救一人就是救天下。儘管異種器官移植目前還有諸多問題有待解決,但無疑給人類移植器官的短缺帶來了希望。目前在異種移植領域,中美兩國的研究已經走在前列,希望在不遠的將來,這一應用可以更加成熟,能夠從科學探索走向臨床試驗,為更多患者帶來新的生存希望。