医学首例:基因编辑猪心脏移植到人体患者体内

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  • 2022年1月7日,一支美国医生团队成功将一颗基因编辑猪心脏移植给一名患有终末期心脏病的患者。

  • 异种移植——将一个物种的器官植入另一个物种体内——是一个不断发展的领域,科学进步或有助于缓解器官移植短缺。

  • 这一手术引发了围绕伦理困境、动物权利以及通过其他方式增加器官捐献的讨论。

在穷尽所有可行方案后,医生向David Bennett Sr提出了最后一搏的救命尝试——接受一颗基因编辑猪心脏移植。移植三天后,David的病情仍然稳定,这是一个积极信号。一些专家认为,这或许预示着器官移植新时代的到来。

通过基因编辑伪装器官

将一个物种的器官移植到另一个物种体内,即异种移植,几个世纪以来一直引发医学界的好奇。1905年,一位法国科学家试图移植兔肾切片给一名患有慢性肾病的儿童。尽管未能成功,此后数十年间,人们仍不断尝试将羔羊、猪和灵长类动物的器官移植给人类患者。

科学家后来发现,异种移植常会在器官受者体内引发致命的免疫反应。外来动物细胞的存在会触发一连串分子信号,可能在短短几天甚至几分钟内导致患者死亡。

遗传学和免疫学的进步揭示了与器官排斥有关的基因、蛋白质和分子通路。与此同时,CRISPR等基因编辑技术迅速发展,使科学家能够精确编辑动物基因组中的数十个序列。理论上,有针对性的基因改造可以掩饰外来器官,并防止致命的免疫反应,多家公司正在致力于实现这一设想。

首例移植患者接受猪心脏
首例移植患者接受猪心脏
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首例基因编辑猪器官移植

2021年10月,纽约大学朗格尼健康中心的外科医生完成了一项概念验证实验,将一颗猪肾连接到一具脑死亡人体上。治疗后,该器官继续正常运作了两天。这颗肾脏来自总部位于弗吉尼亚州的再生医学公司Revivicor。此前一年,Revivicor已获得监管批准,可以通过基因工程培育用于食品和医疗用途的猪。

然而,问题在于猪细胞会产生一种糖,这种糖在器官移植过程中会引发人体免疫反应。Revivicor通过基因工程去除这种糖,培育出能够逃避免疫反应的器官。

2022年1月7日,异种移植又取得了里程碑式的重大进展:一颗基因编辑猪心脏成功移植到一名活着的人体内。这一次,Revivicor提供了一颗来自供体猪的心脏,并对其进行了10项基因改造。他们删除了猪基因组中负责引发器官排斥的三个基因,同时引入六个人类基因,以帮助患者身体接纳这颗新心脏。他们还敲除了另一个基因,以防止猪心脏长得过大。

由于这次手术并非正式临床试验的一部分,且患者使用了新型免疫抑制药物,科学家不愿轻易下结论。进一步监测和评估患者的健康状况及康复情况,将揭示这项一次性实验是否预示着未来的发展。eGenesis等公司eGenesis和启函生物认为这是朝正确方向迈出的一步,并正推动异种移植研究向临床应用迈进。

为未来铺就合乎伦理的道路

每年有数千人在等待器官移植期间死亡。器官需求超过了供应。在有珍贵器官可供移植的情况下,供体与受者之间的距离也可能造成巨大障碍。因此,异种移植是一项备受赞誉的技术创新,但其益处也伴随着担忧。

David Bennett Sr接受心脏移植,再次引发了关于利用动物器官的伦理争论。猪历来是首选供体,因为它们的器官大小与人类相近、妊娠期短,而且有人认为,相比灵长类动物,使用猪在伦理上争议较小。一些动物权益活动人士反驳这些观点,认为不应对猪进行基因改造,也不应将其用作器官供体。

专家建议,除了异种移植之外,还可以采取其他办法,社会各界和各国政府可借此缓解器官捐献短缺问题。一项经过长期争取的政策改革,是将器官捐献制度从“主动选择加入”改为“主动选择退出”。一些国家,如美国,允许公民选择是否成为器官捐献者。另一些国家,如英国,则自动将人们纳入计划,同时允许他们选择“退出”。这一简单改变可以大幅增加可用供体人数,缩短漫长的等待名单。

下一代人工器官有朝一日或可成为人体器官捐献的替代方案。与使用机械泵的早期产品相比,3D打印和组织工程的进步正推动人们制造由血肉构成的新型人造心脏。即使新兴的一类器官模糊了人工与天然之间的界限,仍会有患者不符合移植资格,因此异种移植仍有需求。

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