1月7日,马里兰大学医学院成功将一颗猪心移植到57岁的患者班尼特体内,开创了医学先河。虽然班尼特的预后仍然不稳定,但手术后三天他的健康状况仍然很好。至少,这表明动物的心脏可以在人体内发挥作用,不会被直接排斥。这为动物器官移植到人类身上树立了重要的里程碑。
贝内特此前被判定不适合人体器官移植。手术前一天,他说:“我要么死,要么接受移植。我想活下去。我知道成功的几率很低,但这是我最后的选择。”
美国美国食品药品监督管理局在除夕夜批准了紧急手术授权,因此不适合传统移植的班尼特可以试一试。
给班尼特做手术的医生格里菲斯说:“这是一次突破性的手术,让我们再迈出一步,解决器官短缺危机。”
马里兰大学异种移植项目的科学负责人莫希丁博士说:“如果最新的研究最终被证明是有效的,它将为患者提供源源不断的器官进行移植。”
外科医生格里菲斯和病人班尼特。
为什么是“猪”?
器官移植可以挽救重病患者的生命,但人体器官短缺是一个全球性问题。全世界每年约有200万人需要器官移植来治疗疾病,但器官捐献者与接受者的比例不到1: 20。
为了满足需求,医学界对异生素器官移植产生了兴趣,相关实验可以追溯到17世纪。1667年,两位法国医生给了一个15岁的男孩大约300毫升的羊血,但最终男孩还是死了。1682年,荷兰外科医生Mikaelen报告说,他在修复一名俄罗斯士兵的头骨时使用了一块狗骨头。教会大为震惊,下令取出狗骨头,但发现伤口已经愈合良好,无法取出。在接下来的几百年里,许多医生试图用绵羊和兔子的肾脏来解决尿毒症等器官衰竭的问题,但都失败了。
医学界一直对异种器官移植感兴趣。
真正科学意义上,动物器官进入人体始于20世纪60年代。灵长类动物由于与人类具有最高的遗传相似性,一直是研究的热点方向。20世纪60年代,黑猩猩的肾脏被移植到一些人体内,但大多数患者在移植后不久死亡,移植后最长存活时间为9个月。1983年,一只狒狒的心脏被移植给一个女婴,也就是婴儿法耶。不幸的是,费伊在移植后20天也去世了。
然而,选择灵长类动物作为人类供体存在许多障碍。比如狒狒数量太少,无法满足器官移植的需求;猴子太轻,器官不够人类使用。此外,灵长类动物是人类的近亲,这在伦理上更难以接受。猪是人类普遍食用的食物,与人类有很高的遗传相似性,器官大小相似。此外,猪产仔数多,妊娠期短,生长迅速,逐渐变得“优秀”。猪是动物器官移植的最佳来源。
1965年,猪心脏瓣膜首次进入人体,时至今日,猪心脏瓣膜仍然是重要的瓣膜来源。
1989年,最早的猪胰岛细胞被移植到人体,开始尝试治疗糖尿病。在此之前,胰岛素也是由猪胰岛细胞制备的。
21世纪逐渐移植没有活细胞的猪骨、猪皮、猪肠、猪角膜,部分替代人体器官原有功能。猪是动物器官移植的最佳来源,逐渐成为医学界的共识。
神奇的基因编辑技术
以前的异种移植尝试几乎都失败了,主要是因为患者的身体很快排斥动物器官。20世纪中叶,阿英科学家彼得梅达瓦揭示了器官移植排斥反应的免疫学本质,为最终解决移植排斥反应奠定了技术基础。
这次猪心移植手术成功的关键原因之一是外科医生使用了经过基因编辑的猪心。通过基因编辑技术,将导致人类排斥猪器官的3个基因“剔除”,导致猪心组织过度生长的基因也被删除。研究人员还将6个与人类接受度相关的人类基因植入猪基因组,总共进行了10次基因编辑。
基因编辑是由美国弗吉尼亚州的生物技术公司Revivicor进行的。去年10月,纽约一名脑死亡患者接受了突破性的猪肾移植,捐献肾脏的猪也由Revivicor提供。
去年10月,由纽约大学朗格尼健康中心罗伯特蒙哥马利(robert montgomery)博士领导的团队,成功将一个经过基因编辑的猪肾移植给了一名患有肾功能障碍的脑死亡患者,就在她即将离开生命支持系统之前,患者家属同意了这项实验。移植后,患者的身体没有立即表现出排斥反应,猪肾“几乎立即”开始工作。同时,患者术后肌酐水平恢复正常,是肾功能良好的标志。然而,这次行动只是一个概念性的实验。猪肾只与患者腹部外侧的大腿血管相连,术后三天按预定日期取出患者的生命支持设备。这次猪心移植的目的是挽救一个人的生命,直接放入人体更有意义。
经过近20年的发展,我国基因编辑猪和异种移植的实验水平目前处于世界前列。2020年6月,国内首个医用小型猪产学研养殖基地在四川内江国家农业科技园区成立。创始人潘于2005年8月完成了国内首例体细胞克隆猪。2013年,潘与西京医院合作,完成国内首例猪猴肝移植。受体猴存活14天,是当时国际存活时间最长的。在潘登科看来,基因编辑猪有两个技术优势。第一,现阶段社会捐赠的器官大部分来自死亡患者,整体器官质量不高。而且,如果供体库没有与患者体型相匹配的器官,也没有办法及时进行移植。猪器官在品质、匹配度选择、供应及时性等方面更具优势。其次,基因编辑猪是科技手段解决器官短缺领域最有可能快速应用于临床的技术方法。与3D打印器官技术和干细胞体外培养相比,其技术壁垒相对简单。
潘登科
伦理争议
也有很多人担心,如果动物器官可以大规模移植到人类身上,世界会变成什么样子。
这种手术会引发一系列棘手的问题,比如:在未来的社会中,我们应该如何定义一个“完整的人”?如果人类可以接受猪心,还有哪些部位可以用来增强人体健康?一旦成本和风险降低,会不会催生出各种能做或不能做的手术?因为很多人一直渴望通过科技获得“动物力量”.
此外,几千年来,人类一直在养猪,只是为了得到猪肉。现在,通过基因技术改良猪成为合适的器官捐献者是一个看似微小但非常重要的进步,但这些猪也有一些人类的属性。随着科学家找到导致排异反应的基因,并用人类可以耐受的基因来替代,这种属性将进一步增强。如果猪成为手术台上的“常备材料”,人们吃猪肉会不会有心理障碍?这会改变人与猪的关系,甚至人与人的关系吗?
然而,无论如何,猪心移植的初步成功让人们看到了希望。在人体器官供应不足的情况下,这至少可以让那些急性器官衰竭的患者在短时间内维持生命,这是权宜之计。
也许有人不认同“没有什么比活着更重要”,但普通人肯定不会反对“活着很重要”。我们常说猪都是宝!现在,这句话得到了进一步的证明,“猪的全身真的是宝3354,不管是在你的肚子里还是身体里。”