全球首例,人类成功植入基因编辑猪心脏

医疗健康 来源:医谷网
2022
01/12
16:07
医谷网 医疗健康

近日,美国马里兰大学医学中心发布消息称,已为一名美国男性心脏病人成功进行了一项特殊的移植手术,将经基因改造的猪的心脏移植入其体内,这名男子目前术后情况良好,尚未出现排斥反应,这是全球首例猪心脏移植人体手术。

心脏来自一只“特别”的猪

据悉,马里兰大学医学中心对一名叫David Bennett的57岁男子进行了会诊,认为心脏移植是挽救其生命的最后选择,最终专家团队获得美国监管机构紧急授权以及病患同意后,开展了这项手术。

当地时间1月7日,马里兰大学医学中心心脏移植项目的专家对上述患者开进行了一场长达9个小时的手术,将一颗经过基因编辑的猪心脏成功移植到患者体内,这颗心脏来自于一只1岁大、240磅重的猪,这只猪也是再生医学公司Revivicor专门为异种移植进行基因编辑和培育的。

具体来说,本次手术中的供体猪,在出生前曾接受过10处特异性基因改造,包括敲除3处“可能引起免疫排斥”的基因,插入6处“防止血液在心脏凝结”的人类基因,以及敲除1处“过度生长”基因。

马里兰大学医学中心表示,这项移植手术首次展示了一个经过基因改造的动物心脏移植入人体后,能像人的心脏一样发挥作用,虽然说这项手术完全成功还为时过早,但这已经证实了基因编辑的动物心脏可以在人体内正常工作而不会立即被排斥。

现阶段,患者已经度过至关重要的前48小时,可以在没有呼吸机的情况下自己呼吸,但他仍在使用“人工肺”(ECMO),辅助血液循环,且同时使用了一种抑制人体排异反应的试验性新药

,接下来的几周内,医生将持续检测患者的情况,来确定“新心脏”的功能,也为这次“异体移植”积累更多的医学经验。

为何会选择猪

1984年,科学家们曾首次尝试异种心脏移植,一个名叫Baby Fae的小女孩被移植了狒狒的心脏,不幸的是,由于狒狒和婴儿的血型不匹配,小女孩的免疫系统受到袭击,在术后20天便死亡。Baby Fae的短暂生命和快速死亡受到了全球关注;许多人谴责杀死人类最亲近的动物以拯救自己的想法,一位心脏病专家在《华盛顿邮报》上发表的一篇评论文章将这一过程描述为“医学冒险主义”。

而此次的“猪心脏移植”是否也会成为一场医学冒险事件,还有待更多时间的验证,但可以肯定的是,这一事件具有分水岭意义,将进一步推动异种移植的进程。

所谓异种移植,指器官移植发生在不同物种之间。但由于种属的不同,异种移植极易引发强烈的免疫反应,触发器官排斥,造成移植受体的死亡。

而猪的器官组织结构、生理功能和大小与人体器官相近,被视为异种器官移植供体最佳动物之一,为解决移植用器官短缺问题,多国都在尝试用猪开展异种移植研究,但是将猪器官移植到人体存在感染病毒和引发人体免疫排斥反应两大问题。

经过研究人员的不懈努力,为近年来已取得一些突破。中美等国研究人员2017年报告说,他们用基因编辑技术“敲除”了猪基因组中所有内源性逆转录病毒,这些猪的器官如果移植给人类,不会出现相关病毒感染风险。

巴西圣保罗大学生物科学研究所教授马亚娜·扎茨2019年报告说,科学家已确认猪体内3个能引起人体排异反应的基因,用CRISPER/Cas9等基因编辑技术关闭这些基因,有可能消除人体免疫系统对猪器官的排异,而此次手术也是运用了这个原理。

但即使在研究层面解决了猪器官移植的相关问题,但实际应用到临床,依然面临很多不可控的因素,与此同时,异种移植还涉及着伦理、宗教等多个方面的问题,因此,有人对异种移植一直持质疑态度,比如,对于这次猪心脏移植,有人就表示,是不是可以用人工心脏替代?

据了解,人工心脏可分为体内和体外两种。体内人工心脏用于终末期慢性心力衰竭患者,长期替代其心脏功能。体外人工心脏(中短期体外循环辅助设备)则用于急性心力衰竭患者的过渡治疗,起到中短期替代心脏功能的作用,使患者度过危险期,帮助患者康复。

目前,人工心脏产品主要集中在北美、澳大利亚、欧洲及日本等工业发达国家,据不完全统计,在全球人工心脏市场上,雅培、美敦力两家企业占据了90%的市场份额。

在国内,2019年8月,重庆利龙科技与日本HI-LEX集团共同合作研发的“永仁心”人工心脏获得国家药品监督管理局批复上市,成为我国第一个正式上市的人工心脏,目前,重庆永仁心公司已经启动了二代小型轻量化人工心脏的开发工作。

2021年11月,同心医疗CH-VAD植入式左心室辅助系统也获批上市,这款产品是我国首个获批的拥有完备自主知识产权的国产人工心脏,也是全球范围内首个获国家药监局批准的全磁悬浮式人工心脏。

不过,有行业人士表示,人工心脏同样面临一些问题,比如电源问题,其不能长时间运行,此外,人工心脏还存在机械部件容易磨损的问题,且价格高昂。

由此,有专家表示,目前看来,未来将经过基因编辑的猪心脏移植到人体更具有重大意义,首先是在可供移植的人类心脏数量极其有限,以及人工心脏价格昂贵的情况下,猪心脏的大量供应能保证可用于移植的心脏器官更易获取。其次就在于它的应急使用,“在心衰患者需要救命的情况下,如果既没有找到适合用于移植的人类心脏,又无力支付人工心脏昂贵的费用时,可以紧急移植猪心脏用来维持患者生命。”

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