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豬腎變人腎!繼豬心、豬肝移植人體後,異種移植再次迎來新突破

2024-03-25科學

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來源: 深究科學

作者: 林 巖

導讀

一場震撼人心的器官移植革命正在上演。

3月16日,第19個世界腎臟日過去僅二天,一位深受病痛折磨的患者,透過異種移植技術,成功接受了豬腎臟的移植,重獲新生。

據了解,eGenesis公司提供了此次移植的豬腎臟,eGenesis CEO Michael Curtis 表示, 「這一突破有望消除器官供應的障礙,實作無患者因等待器官而離世的願景。」

01

首例豬腎移植手術迎來成功


3月16日,一場驚心動魄的豬腎臟移植至人體的手術在麻省總醫院緊張地進行,該醫院在1954年還首次完成了人類腎臟移植手術。在由15人組成的移植團隊耗時長達四小時的努力後,手術迎來了成功。

接受豬腎臟移植的患者是Rick Slayman ,今年62歲,他是麻省交通部門的一名經理,於2023年被診斷為終末期腎臟疾病,經過這次手術,目前恢復狀況良好,預計不久後將出院。

圖片來自哈佛大學官網

參與手術的醫生表示, 「預計新移植的腎臟可持續多年,但動物到人類的移植中還存在許多未知因素。」

患者Slayman 並非首次做腎臟移植手術,他在2018年接受過一次人類捐獻的腎臟移植手術。然而,5年後,那顆在他體內的腎臟開始顯示衰竭的跡象。2023年開始,他只能透過透析維系生命。同年,他被診斷為終末期腎臟病,他的醫生建議他嘗試接受豬腎移植。

「我不僅將其視為救我一命的機會,更是為成千上萬需要移植才能生存的人們提供希望。」 Slayman 表示。

據柳葉刀的數據顯示,目前全球有8.5億慢性腎臟病患者,中國有1.3億慢性腎臟病患者,美國有超過80萬人存在腎衰竭,需要進行透析,且當前美國超過10萬人正在等待接受腎臟移植。

此次手術的成功,不僅為Slayman 個人帶來了新的生機,也為全球數百萬等待器官移植的患者帶來了新的希望。

02

經過69次基因改造的豬腎臟


異種移植——即將動物器官移植到人體——是破解器官短缺問題的關鍵。


醫學界一直在探索利用動物器官來解決人類器官短缺的問題,但異種移植面臨著巨大的困難,首當其沖是人體對於異種器官具有先天的免疫排斥反應。

豬腎臟移植面臨的最大困難也在於此,而基因改造技術的快速發展為解決排斥反應帶來了前所未有的可能。

圖片來自CNN


此次移植腎由eGenesis公司提供,該公司利用CRISPR/Cas9技術,對豬的DNA進行了多達 69次的精確編輯 ,透過刪除和添加特定的基因片段,防止了人體對豬腎臟的辨識與排斥。

特別是他們 敲除了三個關鍵基因 ,這些基因負責表達豬細胞表面的特定醣類,這些醣類正是引起人體免疫反應的主要原因。

這次腎臟移植手術中所使用的豬腎臟,正是來源於經過基因改造的豬,且制藥公司成功研制出特殊的單複制抗體,專門用於防止人體對豬器官的排斥反應,避免了嚴重的副作用。

另外,豬體內的逆轉錄病毒也是移植的困難因素,這種病毒可能感染人類,為此專家利用基因編輯技術使豬體內的逆轉錄病毒失活,這一難題得以順利解決。

此次手術的主刀醫生Tatsuo Kawai 博士透露, 「移植的豬腎與人類的腎臟大小完全吻合,當手術團隊將其與斯萊曼先生的血管相連時,腎臟立刻恢復了生機,開始產生尿液。」

03

中國也在異種移植領域發力

近年來,中國在異種移植領域也取得了顯著的進展和突破。

2024年3月,空軍軍醫大學西京醫院的研究團隊成功將一只多基因編輯豬的全肝以輔助的方式移植到一位腦死亡患者體內。

為了手術能夠順利進行,研究團隊在前期進行了大量的研究和實驗工作。他們利用基因編輯技術,對供體豬進行了精細的基因改造,以降低免疫排斥反應和其他潛在風險。同時,他們還建立了完善的手術方案和應急預案,確保手術過程的安全和順利進行。

在手術過程中,研究團隊采用了輔助性肝移植的方式,即保留了患者自身的部份肝臟功能,同時將基因編輯豬的全肝植入患者體內。這種手術方式旨在模擬臨床肝衰竭患者的替代支持治療過程,為患者提供更多的恢復時間和機會。

經過精心操作和細致護理, 移植的豬肝臟在患者體內成功恢復了血流,並持續工作超過96小時,這期間移植的豬肝臟正常分泌膽汁,且未見超急性排斥反應。

這是全球首例由豬到人異種肝移植公開報道案例,不僅為醫學界提供了新的治療方法和思路,也為那些因器官衰竭而生命垂危的患者帶來了新的希望,標誌著中國在異種器官移植領域取得了重大突破。

04

行業專家對異種移植的看法

目前,專家們普遍認為異種移植在理論上具有巨大的潛力,能夠解決當前器官移植領域面臨的供體短缺問題。且基因編輯技術、免疫抑制藥物的發展為異種移植提供了更多的可能性。

HMS外科助理教授Riella表示, 「我們強烈認為異種移植是一種合理的選擇,無論是作為(接受人類腎臟的)橋梁,還是有望在未來成為永久性治療。我堅信異種移植是解決器官短缺危機的一個有希望的辦法。」

空軍軍醫大學西京醫院肝膽外科教授竇科峰曾成功將基因修飾豬的肝、心、腎在藏酋猴身上移植並使受體存活26天,他表示, 「若將基因編輯過的通用型無菌動物器官成功移植給人類,異種移植或將成為平衡人體器官移植供需的一道曙光。」

武漢同濟醫院器官移植教授陳忠華也非常認可異種移植,他表示, 「雖然人捐獻的器官肯定是最理想的,但數量的確有限。而異種器官移植可以批次生產,供給不受時間地點的限制。」

當然也有一些專家認為異種移植存在的免疫反應以及副作用令人擔憂,此外異種移植還可能引發關於人類利用其他物種的倫理爭議,需要在倫理框架內進行深入的討論和審查。

西安交通大學器官移植研究所所長薛武軍表示, 「異種移植的心臟功能相容性問題尚需觀察和解決。」

華中科技大學生命倫理學研究中心執行主任雷瑞鵬教授也認為, 「有關部門需出台政策法規、標準規範,引領異種移植在健康、正確的道路上邁進。」

參考資料

1.In a First, Genetically Edited Pig Kidney Is Transplanted Into Human

https://hms.harvard.edu/news/first-genetically-edited-pig-kidney-transplanted-human

2.Pig kidney transplanted into living person for first time

https://edition.cnn.com/2024/03/21/health/pig-kidney-transplant-living-person/index.html

3.新民晚報.全球首例!中國研究人員完成「基因編輯豬-人」異種肝臟移植