1月7日,美国马里兰大学医学院团队对一名晚期心脏病的男性患者,实施了全球首例转基因猪心移植(详见本报2022年1月12日11版)。目前距离手术开展已有一段时间,记者了解到,患者已于几天前脱离ECMO(体外膜肺氧合),并开始下地走路。器官移植已有一定历史,那么“二师兄”为何会成为“天选之子”?
1寻找解决器官移植困境的“英雄”
医学进步日新月异,但身体器官的玄妙仍有未解之处。人工的技术不能完美替代原生的身体器官,很多疾病的终末期治疗仍然需要一个天然的器官替代。
器官移植技术本身已经非常成熟,手术操作和术后处理都是套路,难就难在“等待”上。
绝大多数的器官移植还是来自于死者的器官捐献,有死亡才有可能有器官。数量有限的器官又不一定恰好合用。所以,手术室内外,医生在盼,需要器官的人们也在等待。
中国每年大约有30余万例器官移植的需求,最终做完手术的不到2万。更早倡导器官捐献的欧美国家同样有这样的供应不足。美国从登记到最终等到一个肾脏移植,需要3~5年的时间,候补名单上每天有12人实在等不到了而离世。
人工的没有那么好,天然的器官又不够用,怎么办?目光投向了动物。
除开较早那些疯狂的尝试,真正科学意义上探讨动物器官进入人体起始于20世纪60年代。1963年开始有猩猩肾脏移植给人类并且存活9个月的例子。更有名的动物器官移植事件,是一个叫做Fae的小婴儿,她获得了狒狒心脏活过了3周。
经过一些散乱的研究之后,科学家开始关注动物器官的来源,从早期的羊、牛、猴子、猩猩、狒狒五花八门,到大家不约而同地看上了猪。
2猪是怎么被挑中的
猪被研究者们看上,确实有它的优势。
首先,亲缘关系比较近。猪跟人类同属于哺乳动物,亲缘关系和基因相似度上远好于其他动物,少了很多异体识别的麻烦。9000万年前,人类与猪的祖先才从进化树上分离,也就是9000万年前还是一家人(猪)呢。
其次,猪的体型跟人相似,器官大小和器官的特点也就类似,比如说猪心脏的跳动也是一分钟70多次。器官大小如果跟人不匹配,放入身体内要么挤占其他空间,要么不足以满足需要。
最后,猪的繁育技术成熟,6个月~2年的猪就足以成熟,喂养成本远远低于其他哺乳动物。不管是实验研究还是真的供应使用,肯定是越快越便宜越好。
最后的最后,还有个隐性原因。论及基因和体态相似,猩猩等灵长类动物其实跟人更接近,但是从伦理角度讲,这些高度跟人类相似的动物专门用于提供器官,让很多人无法接受。人畜无害整天乐呵呵的猪猪,本来就是肉用动物,再把器官一起贡献出来,就更顺理成章。
最后,猪就被挑中,成了那个“盖世英雄”。
3一步步走来的猪器官移植
1965年,猪的心脏瓣膜首先进入人体,挽救了心脏瓣膜病患者。时至今日,猪心脏瓣膜依然是重要的瓣膜来源。1989年,最早的猪胰岛细胞移植进入人体开始了对糖尿病的治疗尝试。在此之前,胰岛素制备也是来自于猪的胰岛细胞。
去掉活细胞的猪骨、猪角膜也在本世纪开始逐渐移植,能部分替代原有人体器官功能。中国最早猪角膜移植在武汉协和医院进行,已经成功过去了10年。
去年10月,纽约医生团队已经完成了猪肾移植给人类的初步观察试验。做过基本基因剔除的猪肾躲过了人体最急性的一波免疫反应,在人体内成功存活超过了两天。
从历史可见,猪器官进入人体,是从简单的结构、部分活性细胞,逐渐到完整器官的。最终实现猪器官自由,面临着两大难题。
一是猪器官可能携带内源性逆转录病毒,猪已经习以为常,来到人这里可能导致新的感染出现。现在的处理办法是定点清除相关基因(CRISPR小猪),并严密观察试验群体。
第二方面更重要,也就是免疫排斥关。虽说9000万年前是一家人,现在也有了较多差异。如何隐藏猪器官的特性,让人体免疫系统不工作,也需要基因技术的帮助,要么去除相应基因,要么做好伪装,把猪器官打扮得更像人器官。据《成都商报》
异种器官移植发展简史
1902~1923年人类用猪、羊、猴子来源器官进行人体异种移植尝试,全部以失败告终
1963年狒狒来源肾移植帮助患者存活19~98天不等
1963年黑猩猩来源肾移植帮助一位患者存活9个月,但是同时开展的其他12位患者并没有这么幸运。不过这个尝试鼓励了心脏移植
1964年首例动物来源心脏移植后,患者仅存活两个小时
1983年一名新生儿接受狒狒来源心脏移植后存活20天
1995年一名HIV患者接受了狒狒骨髓移植,但是两周后死亡
1996年猪源细胞移植用于治疗糖尿病
1997年由于伦理问题和动物保护协会抗议,全球禁止任何机构开展异种器官移植
2000~2011年全球部分地区颁布条例允许开展异种器官移植研究
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