于术|一文带你了解异种器官移植的“前世今生”( 二 )


2021年年底 , 美国有两组医生先后完成3例把经基因编写的猪肾脏移植到脑死亡遗体上 。
临床前研究、亚临床研究、0期临床研究 , 这三个名词基本上是一个含义 。 脑死亡猪肾移植模型并非真正意义上的临床研究 , 而是一种建立在“脑死亡=死亡”前提下的“临床前研究” 。 脑死亡状态下的人体遗体 , 既类似于临床 , 又不完全等同于临床 。
这些异种器官移植亚临床实验 , 为推进异种移植进入真正的人体临床观察提供了科学基础依据 。
2021年9月25日 —2022年1月7日 , 异种器官移植进入“快速冰河消融期” 。2022年1月7日 , 美国马里兰大学医学中心的巴特利·格里菲斯团队将一颗经基因编写的猪心脏移植给一位患者 。 截至目前(术后1月) , 患者心脏功能良好 。
取得哪些重大突破
目前 , 美国马里兰大学医学中心的猪心脏异种移植已经取得3个方面的初步成功:成功完成猪心脏移植到人体的手术 , 完全克服了超急性排斥反应 , 猪心脏的血流量、流速、压力符合人体血液循环动力学要求 。
为什么选择猪?第一 , 因为猪不是保护级动物 , 涉及伦理学的障碍相对较少 。 第二 , 猪主要脏器的大小和人类基本接近 。 第三 , 猪的繁殖能力强 , 生长周期短 , 适合大规模培育 。 第四 , 基因工程猪的制备相对成熟 。
为什么首选心脏移植?相对而言 , 心脏承担的功能比较单一 , 没有太大的生物适配性问题 , 只是一个尺寸大小和泵血力度的问题 。 心脏基本上不承担人体内分泌和新陈代谢功能 , 相对容易成功 。 而肾脏既有排泄功能 , 又有分泌促红细胞生成素的功能;肝脏更为复杂 , 参与人体各种新陈代谢 , 以及各种蛋白质和酶的合成 。
如何避免跨物种传染病风险?针对猪可能传播疾病的潜在风险 , 美国这4次移植的器官均来自特殊环境下培育的医用无菌猪(无指定病原体的医用供体猪) 。 作为一个潜在的临床医疗资源 , 医用无菌猪(GalSafe)在2020年底获得美国食品药品监督管理局的使用批准 。 这也说明了无菌猪在生物危险性方面 , 已经达到了高级别的管控标准(包括内源逆转录病毒) 。
异种器官移植优势显著 。 因为这样的器官可以批量生产 , 供给不受时间的限制 。 人捐献的器官肯定是最理想的 , 但是数量有限 , 而且什么时间、什么地点有适合的器官无法确定 。 尽管人工机械心脏也有这些优势 , 但是它却需要电池和充电 。
于术|一文带你了解异种器官移植的“前世今生”
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仍有四大问题待解
异种器官移植刚刚达到临床试用的第一站 , 未来仍然有四大问题需要解决:免疫排斥、生物安全、跨种适配和伦理心理 。
现在还不清楚 , 移植手术后的急性排斥反应和慢性排斥反应是否能得到很好的解决 。 这需要长期的观察 。 一般急性排斥反应的高发期是接受手术后的3个月内 。 即使3个月过后 , 如果没有控制好 , 急性排斥反应也随时有发生的可能 。
所谓生物安全问题 , 就是医用猪心脏会不会给人类带来猪的病毒和细菌造成的危害 。
所谓跨种适配问题 , 就是医用猪心脏是否能够与人的机体一直保持尺寸合适的问题 。 它是会停止生长 , 还是会继续生长?如果继续生长 , 会不会挤压胸腔 , 导致血压过高或过低、血液输出量过大或过小?这些都还不清楚 , 有待观察 。
美国的这几场手术给伦理学提出了新的课题 。 在安全、有效、科学、理性、可控五大前提下 , 将医用无菌猪器官用于人体 , 基本上不会有特别大的伦理学障碍 。 但是从心理学上来说 , 总会有人不愿意接受动物器官 。 尽管如此 , 总有一天 , “量产的医用无菌器官”会成为现有资源体系的一种补充性、替代性资源 。