2022年1月7日,美国马里兰大学医学院完成了全球首例猪心脏移植手术。2023年9月20日,58岁的劳伦斯·福西特接受了猪心脏移植手术,成为美国第二例接受转基因猪心脏移植的患者。
为何选择猪心脏做移植?
瑞金医院副院长、心脏外科专家赵强教授介绍,心脏移植从手术技术上来说,基本没有任何难度,手术成功率在95%以上,手术后一年的存活率在94%~95%。然而,心脏移植的难点是在心脏移植供体短缺,这个情况与大量的需要接受心脏移植的晚期心衰患者之间,存在一个很大的矛盾。
赵强教授表示,为了解决移植器官短缺的困境,科学家们将视线转向了动物器官。不过,不同物种之间的异种移植,其排异反应比同种移植更为强烈,因此,科学家们采用了基因修改的办法。
为何选用猪心脏呢?赵强表示,猪的心脏和人类心脏的大小是接近的。从物种起源的角度来说,它和人类相差较远,因而人畜共患的疾病也比较少,随着基因编辑技术的发展,科学家可以将猪的基因表达剪切掉,将人的基因转移到猪的心脏中,这样,猪的心脏移植入人体之后,排异反应就会减少。
据悉,手术用到的猪有10处基因被修改,其中,3个基因会引发人体免疫系统排异;此外,为了防止移植后的猪心组织过度生长,猪的生长基因也被灭活;6个人类基因被植入到猪的基因组中,以增强猪器官对人体免疫系统的耐受性。
而且,猪可以快速地繁殖,所以医生选择猪作为一种供体的异种来源还是比较合适的。
异种器官移植有哪些风险?
相关部门和权威专家在接受《经济参考报》记者独家专访时表示,异种移植虽具有一定的科学探索意义,但从动物实验跨越到临床成功,路途还非常遥远。“作为医学实验探索,异种移植研究有其必要性。”但中国人体器官捐献与移植委员会主任委员黄洁夫等受访专家表示,“免疫排斥”“跨物种生物安全”“伦理风险”等是现阶段异种移植面临的重大隐患和主要障碍。“从实验到真正意义的临床,异种移植研究还有很长的路要走。”
风险一:免疫排斥难以完全避免。武汉大学人民医院器官移植科主任周江桥告诉记者,器官移植工程非常复杂,虽公开资料显示猪心、猪肾移植案例未有排斥反应迹象,但由于该案例未发表正式文章、未经同行评议,且猪器官在人类受体的时间相对较短,仍存在发生免疫排斥反应和病毒感染的风险。现在同种器官移植的免疫排斥障碍都未完全解决,更不用说异种移植了。
黄洁夫介绍,异种移植后几周、几月甚至几年内都有可能发生迟发性排斥反应,目前对这些类型的排斥免疫机制还是未知。此外,基因改造工程并非只是敲掉靶点基因就代表能抗排斥了,还需要配合一定的免疫抑制方案,确保异种移植成功。
风险二:跨物种移植生物安全风险存重大隐患。“异种移植还要面对跨物种的病毒感染风险,若盲目开展异种移植临床试验,可能会造成动物身上的未知病毒与病原微生物在人类传播的灾难性后果。”黄洁夫担忧道。
周江桥认为,目前有一些外部的物理洁净手段但无法改变猪的内源性潜在致病基因。“目前已知猪体内带有‘人→非人’动物互传的微生物有18种。其中,最难消灭的是猪内源性逆转录病毒,对公共卫生安全构成威胁。”
风险三:伦理风险不容忽视。华中科技大学附属同济医院移植研究所教授陈忠华认为,异种移植的手术方案几年前就已提出,之所以近两年才得以实施,其中最重要的原因是伦理审查以及知情同意前提下的标准试验的寻找和征集。
人类移植猪心脏研究进入“最后冲刺”
据2023年1月30日报道,德国科学家表示,人类移植猪心脏研究正处于“最后冲刺阶段”,估计两年可投入应用。
异种器官移植被认为可以缓解人体器官捐献不足的难题。根据欧洲移植组织的数据,截至2022年底,德国有超过8500人等待器官捐献,其中近700人等待心脏捐献。
瑞金医院副院长、心脏外科专家赵强教授表示,一旦这个技术成功,那对心脏移植、肾脏移植、肝脏移植,都能带来新的曙光,解决供体短缺的问题。但是,异种移植仍然存在伦理、技术层面等多重难题,有待进一步研究讨论。
综合新华社、经济参考报、中国科学报等