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狒狒六个月 人类一大步

科普小知识2021-10-15 06:18:52
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■我们的记者李晨阳

科学家希望用转基因猪心挽救心脏病患者,并在狒狒模型中进行了临床前试验。但可悲的是,接受猪心脏移植的狒狒最多只能活57天。

最近,这个记录终于被打破了。发表在《自然》网上的一项研究称,他们已经成功移植了很长时间,5只狒狒中至少有4只保持健康达90天(实验终止),最长达195天。

狒狒在猪心交易中存活六个月

“当我听到这个消息时,我意识到这是异种心脏移植史上的一大进步。”柏林德国心脏中心的克里斯托弗·诺萨拉没有参与这项研究,他说。

1981年,德国慕尼黑大学的布鲁诺·雷查特进行了德国第一次成功的心脏移植。在接下来的几十年里,他见证了技术的不断成熟,看到等待手术的队伍越来越长,可供移植的捐赠心脏变得越来越稀缺。

自1998年以来,莱彻特一直从事异种心脏移植的研究,希望用与人类器官相似的猪来丰富供体器官库。许多人认为这项工作是不可能的,因为人类免疫系统天生排斥异物。甚至人类心脏移植也花了几十年来克服这些问题。

"异种移植的技术障碍主要分为两类:安全性和功能性."云南农业大学的魏宏江教授告诉《中国科学日报》。前者考虑了内源性逆转录病毒和异种器官携带的外源性病毒给受体带来的安全风险,而后者是为了避免免疫排斥和最大限度地延长器官存活时间。

“这一次,狒狒在移植猪心后已经活了6个多月(195天)。不要低估这个数字。”魏宏江说:“考虑到狒狒在手术后比大多数人更难护理,可以想象人类在接受同样的移植后会活得更长。”

他认为这一重要进展向人们展示了用异种移植治疗人类疾病的希望。

史上最严格的异种移植实验

早在2016年,美国国家卫生研究院的科学家就将猪心与狒狒的循环系统联系起来,同时保留了狒狒的原始心脏。依靠持续的免疫抑制疗法,这些狒狒活了945天。

“这一模型表明,免疫抑制安全的异种移植可以被受体长期接受,但不足以证明这种移植可以维持受体的生命功能。”赖特在他的论文中写道。

这一次莱彻特设计了有史以来最严格的临床前异种移植模型。他们使用了一台由瑞典团队设计的机器,将捐赠猪的心脏浸泡在含氧溶液中。移植前,心脏温度保持在8摄氏度左右,高于之前的实验温度。这有助于防止可能导致心脏损伤的局部缺血。

在从供体取出到移植的整个过程中,猪的心脏接受持续的灌注和氧合。在移植手术期间,每15分钟间歇灌注心脏,直到移植结束时主动脉钳打开,心脏变红并开始跳动。

“原因是,尽管猪的心脏看起来非常类似于灵长类动物的心脏,但它们不能抵抗缺血,更容易受到伤害。”莱彻特说。

此外,猪比狒狒大得多,血压也比狒狒低。因此,研究人员使用能够控制细胞生长的化合物来防止猪的心脏发育成正常大小,并用药物稀释狒狒的血液来补偿两个物种之间的血压差异。

"上述研究中使用的供体猪已经接受了相同的基因改造和免疫抑制治疗."魏宏江说,“这表明即使是同样的动物和器官供体,特定手术的许多细节也会导致完全不同的手术结果。”

中国在冉冉崛起

我国对异种移植的研究起步较晚,但近年来发展迅速,取得了许多重要成果。

去年,魏宏江与艾格尼丝·杨鲁涵和哈佛大学教授乔治·丘奇合作,获得了世界上第一批“无毒”克隆猪。这些小猪被剔除了猪内源性逆转录病毒基因。科学家很久以前就知道这种病毒存在于猪的基因组中,因为它们很可能通过移植感染。

2005年,中南大学湘雅三医院教授王伟的猪胰岛移植团队的工作引起了巨大的轰动。他们将猪胰岛移植到1型糖尿病患者体内,取得了良好的治疗效果。

由于他们的贡献,世界卫生组织选择在长沙举办2008年第一届全球异种移植临床研究规范研讨会,并在王伟研究的基础上发表了《长沙宣言》,这是成员国开展异种移植临床研究应遵循的标准。

今年是《长沙宣言》颁布十周年。12月12日至14日,“第三届异种移植临床研究规范全球研讨会”在长沙再次召开。

王伟在会上说,全世界有大量患者在等待异种移植供体。他希望通过这次会议,能够为大量患者制定一个可接受、符合伦理、有效和安全的异种移植治疗临床研究标准。

魏宏江也参加了会议。他告诉记者,目前与灵长类动物相关的实验在样本量和数据量方面还不够,未来还需要做更多的工作来解决各种问题。此外,为了将异种移植推广到人类临床医学,需要大量的伦理对话和立法支持。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-018-0765-z

中国科学新闻(2018-12-18第三版国际版)