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科学家对猪器官人体移植表示乐观

科普小知识2022-07-11 10:39:27
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德国慕尼黑大学的实验室使用转基因小猪作为异种移植心脏器官的来源。

资料来源:扬-迈克尔·阿比赫特

据不完全统计,全世界大约有200万人需要器官移植。仅在美国的肾移植名单上,就有大约10万名患者在等待器官移植,其中许多人已经等待了多年。面对人体器官的短缺,猪器官的替换给等待手术的病人带来了新的希望。

然而,尽管猪的器官由于其大小和功能与人类相似而被认为最有可能被移植到人类异种器官中,但是相关的临床实验已经失败了几十年。20世纪90年代,科学家尝试异种移植,但发现猪的器官在人体内会被免疫排斥,其基因组中包含的内源性逆转录病毒序列对人体有潜在的健康风险。

直到最近,几个研究小组似乎看到了希望。猴子实验的积极结果最终使研究人员渴望在几天前举行的国际异种移植协会会议上表达他们准备进行临床实验的意愿。

"人类多年来一直幻想的主题似乎在不久的将来变成了现实。"马里兰大学医学院的心脏移植外科医生*·莫休丁说。他还主持了与美国食品和药物管理局官员讨论临床试验审查的预备会议。专注于肾脏和心脏移植的团队现在终于有了可以与监管者分享的结果。

在过去的几年里,这些研究小组成功地抑制了(因为他们不能完全消除)由猪器官移植到猴子身上引起的严重免疫反应。今年早些时候,埃默里大学的研究人员宣布,一只转基因猪的肾脏在恒河猴体内存活了400天没有排异反应,打破了此前250天没有排异反应的记录。

9月22日,德国慕尼黑大学的布鲁诺·雷查特团队打破了狒狒猪心脏存活时间为90天的记录。

慕尼黑大学的心脏移植外科医生保罗·布伦纳说,实验设计要求团队在3个月内中止实验,尽管狒狒仍处于“非常好的状态”。布伦纳指出,这是近20年来第一次里程碑式的动物实验,达到了国际心肺移植协会对异种移植方法是否适合人类的判断。

该协会的指导方针认为,在一项研究中,超过60%的动物应该至少存活3个月。布伦纳的团队目前正致力于进一步重复实验。他们希望在2到3年内进行异种心脏移植的临床试验。

对于一个经历了漫长而艰难时期的地区来说,这是个好消息。1990年初,克服宿主免疫反应的困难吓跑了许多制药财团。然而,阿拉巴马大学的移植免疫学家大卫·库珀说,在新的免疫抑制药物疗法和大量转基因猪品种的影响下,情况又发生了变化。

使用CRISPR等基因编辑工具,科学家可以去除猪细胞表面的免疫刺激性糖,引入人类凝血调节基因以防止危险的血凝块,并切断潜在的传染性病毒序列。

几天前,中美研究人员宣布了世界上第一批具有内源性逆转录病毒活性的活猪的成功。该研究成功解决了异种移植临床应用中最重要的安全问题,标志着异种移植研究的关键一步。

"新的进展比两年前更令人鼓舞。"库珀说。他的研究小组正在探索将另一只转基因猪的器官用于肾移植。他们希望在明年年底前申请临床试验。

尽管情况很好,研究人员说仍然没有器官可以为病人提供终身保护。猪新的免疫排斥机制和更好的基因工程仍有待发现。除了肾脏和心脏,其他器官移植更具挑战性。例如,对于对炎症高度敏感的肺,实验动物的存活时间通常只有几天。

此外,任何器官移植都需要鸡尾酒免疫抑制剂,但患者在服用免疫抑制剂后很容易被感染。联合疗法的首席执行官马丁·罗斯布拉特说,这是一个很大的障碍。该公司已经投资研究和开发用于肺部疾病的异种移植,并收购了转基因猪的主要供应商瑞森科尔公司。

"作为一项商业活动,异种移植面临着成千上万的病人."她说。“我认为如此大量的移植需求不应该被免疫抑制剂的致命副作用所击败。”

然而,免疫抑制屏障可能是第一个接受异种移植的患者必须面对的现实。

库珀指出,许多肾衰竭患者每周都需要血液透析和过滤治疗。对这些病人来说,即使是暂时的功能性肾脏也是有价值的,因为它可以延长他们等待人类肾移植的生存时间。"如果他们能避免透析一年,他们也会感觉很好."库珀说,“不管未来会怎样,医学界都必须采取行动。”(张张编)