人类从转基因猪获得一颗心脏—器官移植里程碑

编译 哔普星人

57岁的大卫·贝内特（David Bennett）因严重心脏病而有生命之危。在无法获得人类心脏移植的情况下，他选择接受来自转基因猪的心脏。这项开创性的移植手术于2022年1月7日在马里兰州巴尔的摩市马里兰大学医学院进行，持续了8小时。

到目前为止，老贝内特的手术是成功的——至少证明了转基因动物的心脏可以在人体内正常工作，且短时间不会产生排异反应。数十万遭受器官衰竭的患者因此看到了希望。

器官移植的里程碑

手术的主刀医师、医学院心脏移植项目主任巴特利·格里菲斯（Bartley Grif fi th）博士表示：“他正在工作的心脏，产生了脉搏，产生了压力，看起来很正常。我们很兴奋，但我们不知道未来会发生什么。这是我们以前从未做过的事情。”

根据协调美国器官采购工作的非营利组织“器官共享联合网络”的数据，2021年约有41 354名美国人接受了移植器官，其中一半以上是肾脏移植患者。

急需器官移植的病人数不胜数，然而器官短缺问题非常严峻，器官移植名单上的等待者中每天大约有十多人死去。2021年，约3 817名美国人接受了来自捐赠者的心脏——这一数字比以往任何时候都多，但潜在需求仍然比供应量大得多。

科学家一直尝试让猪成为合适的供体，提供不会被人体排斥的器官。过去十年间，基因编辑和克隆技术加速了这方面的研究。在贝内特的心脏移植手术的几个月前，纽约的外科医生成功将一头转基因猪的肾脏移植到了脑死亡病人身上。

研究人员希望这样的移植手术在未来开启一个新的医学时代。如果梦想成真，器官短缺问题将迎刃而解。

器官共享联合网络首席医疗官、移植医师大卫·克拉森（David Klassen）博士表示：“这是一个里程碑式的事件。我相信人类治疗器官衰竭的方式将发生重大变化。”

但克拉森也补充道，在此类手术被广泛应用之前，还有许多障碍需要克服。“例如，我们知道即便是移植匹配良好的人类供体肾脏，器官排斥反应也可能发生，那么动物供体带来的风险会有多大？ 这样的治疗手段需要很长时间才能成熟。”

猪是更好的选择

贝内特的家人和医生表示，他之所以决定把生命压在一项从未有先例的手术上，很大一部分原因在于他已穷尽其他疗法却难觅生机。若无可移植的心脏，他很快就会死去。

格里菲斯博士称，他于2021年12月中旬首次提出了猪心脏移植的方案，那次对话“令人难忘”而又“非常奇怪”。“我说， ‘我们不能给你一颗人类的心脏，因为你不满足条件。但也许我们可以使用猪的心脏。’ 这是以前从未有过的手术，但我们认为可以成功。然后他问我，他会不会感到不舒服？”

异种移植——即移植来自动物的器官或组织给人类——有着悠久历史。数百年前，人类便开始移植动物的血液和皮肤。

20世纪60年代，有人将黑猩猩的肾脏移植给了人类患者，但接受者的最长寿命仅为9个月。1983年，一位小女孩被移植了来自狒狒的心脏，但在20天后去世。

相比灵长类动物，猪更适合用作异种器官供体，因为它们更易于饲养，出生后6个月即成年。猪的心脏瓣膜常被移植给人类；一些糖尿病患者接受了猪的胰腺细胞；猪皮也被用作烧伤患者的临时移植物。

在基因编辑和克隆技术的帮助下，不易被人体排斥的转基因猪器官应运而生。马里兰大学医学院的外科教授穆罕默德·穆希丁（Muhammad Mohiuddin）博士已成功将猪心脏移植到狒狒体内，并与格里菲斯博士一起创建了心脏异种移植计划，自己担任该计划的科学主任。但由于异种移植的安全问题——尤其是它可能引发危及生命的免疫反应——直到最近，它才真正成为一个临床选项。

麻省总医院移植中心副主任杰伊·菲什曼（Jay Fishman）博士称，使用猪器官让我们能够进行基因操作，有时间去更好地筛查传染病，并及时地为患者提供移植物，“但挑战和机遇并存”。

“心脏立刻跳动起来”

移植给贝内特的心脏来自美国再生医学公司Revivicor的转基因猪。研究人员对这头猪做了10处基因修饰，4个基因被敲除或灭活，其中一个基因编码一种会导致人体产生强烈排斥反应的分子。

穆希丁博士表示，生长基因也被灭活，以防止猪的心脏在移植后继续生长。他与格里菲斯博士共同完成了移植前的大部分研究。

此外，6个人类基因被插入至供体猪的基因组内，旨在令猪器官更易被人类免疫系统耐受。

研究团队还使用了一款由Kiniksa制药公司生产的新型实验药物，以抑制免疫系统，进而预防排斥反应。穆希丁博士参与了该药物的研发工作。此外，他们还使用了一种新型机器灌注装置来保存猪的心脏直至手术。

到2021年底，美国食品药品管理局（FDA）终于批准了移植手术的紧急授权。

手术遇到了许多意想不到的状况。格里菲斯博士表示：“患者的解剖结构有点奇怪，我们不得不做一些巧妙的整形手术，让一切都变得合适。”当研究小组取出限制器官血液供应的钳子时，“动物的心脏立刻跳动起来，并开始产生压力”。

当贝内特第一次告诉儿子关于这项手术的消息时，小贝内特可以说是一头雾水。小贝内特说：“最初我不相信他，他在医院住了一个多月，我觉得他有可能精神错乱。在我看来，这（移植猪的心脏）是不可能的。但现在我意识到，他并没有发疯。他可能是第一个（获得了猪心脏的人类）。”

资料来源 The New York Times