近日,美国医生成功地在人体上进行了猪肾移植试验,并且在植入三天内未出现排异反应。该例手术也为将来潜在的人体动物器官移植带来希望,有望解决目前的供体短缺问题。
不过,这项“世界首例”是一次意义有限的探索,远没有达到临床应用的程度。
齐鲁晚报·齐鲁壹点记者 于梅君
经过基因编辑的猪
最近,一条医学新闻引起很多人关注:世界首例猪肾移植人体成功。这项试验在9月启动,主持试验的研究者表示,移植手术后,猪肾没有出现排异反应,“几乎立即”开始正常工作。
不过,可能没有大家想的那么乐观,这次研究和真正的器官移植还是有很大不同:患者已经脑死亡,出现肾功能不全迹象。征得家属同意后,医生把一个猪肾连接到患者的一对大血管上,在体外观察了54小时。
由于移植猪肾经过基因改造,手术没有立即引起排异反应。与患者血管相连后,猪肾正常发挥过滤废物、产生尿液的作用,排尿水平与移植人类肾脏相当。患者手术前肌酐水平异常,在移植后恢复正常。
据悉,猪细胞中一种名为alpha-gal的糖分子会引起人体排异反应,而这次手术的“肾源”是一头经基因改造、去除这种糖分子的猪,因此患者没有出现排异反应。这种猪被称为GalSafe去半乳糖基因编辑猪,已于2020年12月获得美国食品和药物管理局(FDA)批准,允许将其用作人类的食物或药物。
不过,此次基因编辑猪的肾虽然没引起人体超急性排异反应(在器官移植48小时内发生的排异反应),但是否会受到加速性排异反应(48小时至5天)、急性排异反应(1周以上)和慢性排异反应的影响,还需要研究证实。
如果不能解决后面几个时间点的排异反应,尤其是慢性排异反应,猪器官供人移植就难以获得实质性成功。
其实,器官移植技术本身已经非常成熟,难就难在等待供体上。
数据显示,全世界每年约有200万人需要器官移植治疗疾病,器官供者和受者的比例却不足1:20。中国每年有30余万例器官移植的需求,最终做完手术的不到2万。美国患者从登记到最终等到一个肾脏移植,需要3～5年时间。
在供体短缺的情况下,医生和研究人员早就想到另一个解决办法,就是利用其他动物的器官供人体移植。
真正科学意义上探讨动物器官进入人体起始于上世纪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。20世纪80年代,美国曾有一名病危婴儿接受狒狒心脏移植手术,在术后21天去世。
经过一些散乱的研究后,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,到后来不约而同看上了猪。为什么猪成了“天选之子”?
由于猪的重量和大小与人体相似,生理功能也大同小异,而且猪能大量饲养,因而成为异种供体器官的首选。
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。中国最早的猪角膜移植术在武汉协和医院进行,已成功过去了10年。
器官移植新时代还远未到来
如今,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。不过,在试验取得初步成功后,打通利用猪器官供人类移植之路,还需要解决更多、更复杂的关键问题。
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。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”得更像人的器官。这次纽约团队做的猪肾移植用的就是做了基因编辑的猪。
不过,此次猪肾移植初步成功,也让人看到了希望。在人体供肾不足的情况下,或许至少可以把这样的猪肾用于那些急性肾衰竭病人,在短期内维持其生命,也算是一种权宜之计。
不过,异种动物器官替代人体器官的全新器官移植时代还远没有到来,仍然需要科学家们不断地探索。
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