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人类猪心移植成功具有颠覆性意义!

1月7日,美国马里兰大学医学院团队表示对一名患有晚期心脏病的57岁男性实施了全球首例猪心脏移植。据第一财经报道,马里兰大学人工器官实验室主任吴忠俊教授在1月15日透露,患者已于2天前脱离ECMO(体外膜肺氧合,能为患者提供长期的心肺支持),并从1天前开始下地走路。马里兰大学的医生团队表示将监测患者的免疫反应和心脏功能,并会继续进行对照临床试验。

这名患者曾由于有严重的心律不齐,且此前有不遵医嘱的不良治疗史,无法接受机械心脏泵和人体心脏移植。考虑到患者即将死亡,在获得FDA的“同情使用”许可后,医生为他移植了由Revivicor公司提供的猪心脏。移植手术进行了8个小时,当时手术进行得很顺利,心脏状况良好。Revivicor公司的科学家去除了供体猪基因组上的4个基因并添加了6个人类基因,以避免器官长得过大和人体免疫系统攻击心脏等。该公司计划于2023年底,推出一个新的临床级养猪设施,通过更多的临床实验来帮助需要器官移植的患者。

这意味着人体猪心移植成功,将来临床应用打开了缺口,这具有颠覆性意义。

器官移植是解决许多器官功能障碍患者的理想手段,但是器官的供应是制约其广泛应用的主要障碍,解决这一问题的理想策略是使用动物器官。最近,马里兰州巴尔的摩首例接受转基因猪心脏移植手术的人目前情况良好。移植外科医生希望这一进展将使他们能够为更多的人提供动物器官,但许多伦理和技术障碍仍然存在。

纽约哥伦比亚大学的外科医生和免疫学家梅根·赛克斯说:“实现这一目的,是一个漫长的道路,非常令人兴奋的是,我们已经准备好尝试这一点。但我认为一定有很多有趣的知识需要学习。”

几十年来,世界各地的医生和科学家一直在追求将动物器官移植到人体内的目标,即异种移植。上周的手术标志着猪器官首次被移植到人体内。2021年,纽约大学朗格尼健康中心外科医生将同一批转基因猪的肾脏移植到两名脑死亡的人身上。这些器官没有被排斥,而且在死亡接受者使用呼吸机时功能正常。到目前为止,多数研究都是在非人类灵长类动物身上进行的。但研究人员希望,2022年1月7日的手术将进一步启动异种移植的临床,并帮助推动它通过无数的伦理和监管问题。

“比从40只猴子身上学,从4个病人身上,我们能学到更多,”马塞总医院移植外科医生大卫·库珀说。“现在是进入临床的时候了,看看这些心脏和肾脏在病人身上的表现如何。”

近年来,随着CRISPR-Cas9基因组编辑技术的出现,异种移植取得了重大进展,这使得创造不太可能被人类免疫系统攻击的猪器官变得更容易。最新移植是在马里兰大学医学中心(UMMC)进行的,使用了来自10个基因修改猪的器官。

研究人员曾向FDA申请在人身上进行猪心脏临床试验,但被拒绝了。据领导移植研究团队的马里兰大学外科医生穆罕默德·穆希丁说,该机构担心要确保这些猪来自医疗级别的设施,所以希望研究人员在进行人体移植之前先将心脏移植到10只狒狒身上。

57岁的大卫·贝内特给了穆希丁团队一个直接进行人体移植的机会。贝内特已经接受了近两个月的心脏支持,由于心律不齐,他无法接受机械心脏泵。贝内特也不能接受人体移植,因为他有不遵守医生治疗指示的历史。考虑到他面临的死亡,研究人员得到了FDA的许可,给班尼特一个猪心脏。

手术很顺利,“心脏功能看起来很好”,莫希丁说。他和团队将监测贝内特的免疫反应和他的心脏表现。他们将继续朝着可控临床试验方向努力,但穆希丁表示,如果合适的病人出现,他们可能会申请进行更多紧急手术。

澳大利亚悉尼大学退休移植外科医生杰里米·查普曼(Jeremy Chapman)说,如果贝内特的手术被证明成功,更多团队将尝试类似手术,监管机构和伦理学家将需要定义有资格获得猪器官患者的条件。他说,很长时间等待并不足以证明这种有风险手术的合理性。比如大多数尿毒症等待肾移植的患者可依靠透析维持生命。查普曼将这个过程比作使用实验性癌症药物,因为这些药物太危险,无法在有其他选择的人身上测试。他说,监管机构和伦理学家需要判断成功几率要大于让人等待器官移植的风险。

目前猪移植主要受到猪供应量和监管障碍的限制。目前只有一家公司拥有合适的设备和临床级的猪。Revivicor首席执行官大卫•阿亚里斯(David Ayares)表示。“这是疯狂、令人兴奋的一周,”。阿亚里斯20年来一直在改造猪,测试各种基因改造如何限制人类排斥反应。为了制造用于移植的猪心脏,该公司去掉了3个引发人类免疫系统攻击的猪基因,添加了6个帮助身体接受器官的人类基因。最后一项修改的目的是防止心脏对生长激素作出反应,以确保400公斤重的动物的器官保持人类的大小。

虽然这种组合似乎起了作用,但还不清楚需要进行多少次基因修改。赛克斯说:在评估每一个基因修改时,需要更多科学知识。我们需要这些信息,因为这些修改也有可能对人体有害。

Mohiuddin说,因为狒狒每次移植大约需要50万美元,测试多种组合将非常昂贵。Cooper和其他人说,异种移植未来可能包括根据特定器官和接受者进行个性化修改。例如,库珀研究发现,在接受猪肾狒狒身上,生长激素改变会导致尿液运输问题。他的团队希望能尽快给人进行肾脏移植,如果能得到适当基因改造的猪。

库珀、查普曼和其他人说,重要的是研究人类而不是狒狒的移植。查普曼说,物种之间的差异“阻止了我们用这个模型进一步预测临床结果”。非人灵长类动物往往有人类没有的抗体,这些抗体攻击猪器官上的蛋白质,所以很多工作都在让这些器官适合狒狒,而不是人类。

点评,无论如何,猪心移植给人类是医疗历史上一次创举,是在分子生物学和基因编辑等革命性技术发展后形成的,能解决人类疾病的最突出的进步。希望这种技术能够早日成为临床常规技术,那将是人类医疗历史上的理想时代。

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