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全球首例!

當地時間1月10日,美國馬里蘭大學醫學院對外宣布,該院外科醫生團隊已成功將轉基因豬的心臟移植到一名57歲男性患者體內,手術於上周五進行,3天後患者狀況依然良好。

這也是全球醫學史上首例心臟異種移植手術,第一次將一顆豬的心臟移植到人類。


這也是首次證明了,轉基因豬心臟可以像人類心臟一樣發揮作用,而不會立即產生排斥反應。

目前,定論這項手術是否真正有效還為時過早,但它標誌着數十年來苦苦尋求動物器官挽救人體生命邁出了重要一步。

01

「捐贈」者:一頭1歲、240磅的基因編輯豬

手術整整進行了七個小時。美國食品和藥物管理局(FDA)是在新年前一天緊急批准了這項手術。

當時,患者Bennett心力衰竭,已經上了ECMO來維持生命,沒有資格進行器官移植,又因為心律不齊也不能用人工心臟泵。

當時的Bennett,只剩下2個選擇:

要麼等死,要麼選擇移植豬心臟。


Bennett說:「我想活下去。我知道這是在賭,但這也是我最後的選擇。」
Bennett最終選擇了後者。

如果這行得通,轉基因豬將可以為患者源源不斷地提供移植器官。

此前,異種移植也有過嘗試,都失敗了。

在上個世紀60年代,黑猩猩的腎臟被移植到人類患者體內,接受者的最長壽命為9個月。

1983年,一名垂死的嬰兒帶着狒狒的心臟活了21天,因為患者的身體排斥動物器官,最終無法得救。


此後,科學家們試圖從靈長類動物轉向豬。

與靈長類動物相比,豬的器官獲取更加便利,因為豬能在6個月內被飼養長大,其器官達到成年人的大小。

後來,豬的器官得到各種應用。諸如,豬的心臟瓣膜被常規移植到人體內,還有糖尿病患者接受了豬的胰腺細胞,以及燒傷患者移植了豬的皮膚。


去年10月,研究人員進行了一項實驗,嘗試將一顆轉基因豬的腎臟連接到人體,並觀察其作用。實驗表明,轉基因豬可能為動物到人類的移植提供希望。


轉基因豬的這顆腎臟移植給了腦死亡患者,在人體外連接了三天,腎的功能「看起來正常」。

時隔一年有餘,這次轉基因豬的心臟移植進入人體,研究人員變得更加謹慎。術前,患者Bennett的身上連接了一台心肺搭橋機,並且持續使用了48個小時,這被認為是決定器官是否會被排斥的關鍵時間。


使用轉基因豬的關鍵在於,去除細胞中導致器官排斥反應的過量糖。

「捐贈」心臟則是一頭1歲大、240磅的豬,它經過了基因改造,並且整個餵養過程都是以器官移植為目的。

科學家們對這頭豬的基因進行了10處修改。

其中,對4個基因進行了敲除或滅活,因為有一個基因會引起人體的攻擊性排斥反應;其它6個基因連接人類基因,以增強豬的免疫器官對人體的耐受性。

手術還使用全新的灌注裝置來保存豬的心臟,並採用新開發藥物來抑制免疫系統,並預防發生排斥反應。

這名男子的成功目前來看是個絕好消息,還將為未來開啟一個新醫學時代。

02

豬心臟在狒狒體內跳動195天

偉大的科學家都是站在巨人的肩膀上!前輩科研人員已為此付出了巨大的努力。

豬心臟成功移植到人體身上,美國這次是「全球首例」?恐怕還真不是。

早在1997年,一位印度醫生Baruah就把一顆豬心臟移植到了一名32歲的男子身上,並成功存活了7天。

這場手術持續了整整15個小時,一周後,這位患者便死於多重感染。


這一心臟移植案例成為當時最有爭議的話題之一,這位印度醫生也因此被判監禁20多年。

異種移植,英文名Xenotransplantation,最早可以追溯到17世紀,已歷經400多年的發展與進步。


2018年12月,Nature發布了一項轟動整個器官移植界的研究,通過基因改造過的豬心臟,成功移植到了狒狒體內。

論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41586-018-0765-z

更重要的是,這隻狒狒存活了195天。

這一驚人發現讓許多科研人員堅信,在不遠的將來,人類也能夠利用豬心臟作為人體器官的替代品。

當時,來自慕尼黑大學Bruno Reichart實驗室的14隻狒狒全部接受了豬心臟移植。其中,4隻存活時間均超過了90天,有一隻最長的便存活了195天。


研究團隊將其分為3組:

第1組,5隻狒狒接受的心臟均採用冰晶溶液保存法,但實驗結果並不理想。

第2組,4隻狒狒接受的豬心臟被放置在8℃含有白蛋白的含氧停搏液中,並且加入了適量營養物質、激素和紅細胞。

後者結果明顯優於前者,但是由於豬心臟過度繁殖,導致這4隻狒狒都沒存活過40天。


第3組,狒狒都接受了降血壓以及抗心臟增殖治療。這裡,同樣採取了第2組的豬心臟保存方式。

最後一次結果顯示,這些狒狒都表現出良好的生命體徵,生存狀態非常健康。

03

異種移植,科學家們一直的夢想

幾十年來,科學家們一直夢想着異種移植能在某一天實現,即用動物器官來解決可供人類移植的器官短缺問題。

數據顯示,2021年全美有4萬餘人接受了器官移植。因為器官短缺,每天仍有約12名患者因為等不到移植器官而死亡。


另一項數據更加顯示出器官短缺的嚴重程度,美國每天有17人在等待器官移植時死亡,而等待名單上的人數超過10萬人。

僅心臟移植這一項,去年美國就有3800餘名患者接受了移植手術。

在中國,器官短缺基本靠器官捐獻解決,根據中國紅十字會統計顯示,2021年,全國實現公民逝世後器官捐獻5200餘例,捐獻器官1.7萬餘個,累計完成捐獻3.7萬餘例,捐獻器官11.3萬餘個,挽救11萬餘器官衰竭患者的生命。

2021年,中國新增器官捐獻志願登記151萬餘人,累計登記429萬餘人,人體器官捐獻被越來越多的人認可和接受,成為引領社會文明進步的新風尚。

人造器官迎合了器官短缺的市場需求,也滿足了患者的需要,其潛在需求仍然很大。

馬里蘭大學醫學院移植外科的特聘教授Bartley Griffith說:「這是一項突破性的手術,使我們離解決器官短缺危機又近了一步。」

他補充說:「我們正在謹慎地進行,但我們也樂觀地認為,這是世界上首例將在未來為患者提供重要新選擇的手術。」

參考資料:
https://www.nytimes.com/2022/01/10/health/heart-transplant-pig-bennett.html
https://apnews.com/article/pig-heart-transplant-6651614cb9d73bada8eea2ecb6449aef
https://www.youtube.com/watch?v=PrLP5OYR7dM
https://timesofindia.indiatimes.com/home/science/in-1997-this-indian-doctor-tried-pig-heart-transplant-was-jailed/articleshow/67111349.cms
https://huanqiukexue.com/a/qianyan/kaogu__jinhua/2018/1210/28186.html

來源:新智元

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