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猪心换人心,是科技噱头还是人类福音?

2022-01-13 08:04 来源:南方plus 黄锦辉 李秀婷

  这不是科幻电影的情节,而是发生在大洋彼岸的真实故事。

  1月10日,在美国马里兰州的马里兰大学医学院,57岁美国男子大卫·贝内特接受了心脏移植,特殊的是,他的供体心脏来自一只转基因猪。

1月7日,在美国巴尔的摩的马里兰大学医学中心,医生为移植手术做准备。新华社发

  1月7日,在美国巴尔的摩的马里兰大学医学中心,医生为移植手术做准备。新华社发

  “这是一个开创性的手术,为器官衰竭的病人带来了希望。”美国媒体评价。

  更多人持谨慎态度。在广东省人民医院心外科副主任医师吴敏看来,这是一次大胆尝试,在人类器官移植史上迈出了一步,但最终是否成功还有待观察,“还要让子弹飞一会儿”

  为何猪心能移植给人类?

  “一边是死亡,一边是移植,我想活下去,我没有选择。”57岁的大卫·贝内特是马里兰州的一名杂工,在接受心脏移植前,他已奄奄一息。美国时间1月7日,为期7个小时的手术顺利完成。大卫·贝内特拥有了一颗新的心脏。

  为什么猪的心脏能够移植给人类?

  猪的器官组织结构、生理功能和大小与人体器官相近,一直以来都被视为异种器官移植最佳供体动物之一。据《新英格兰医学杂志》报道,与非人灵长类动物相比,猪与人类的关系较远,猪通过移植器官传播病原体的可能性比非人灵长类动物要小得多。

1月7日在美国巴尔的摩的马里兰大学医学中心拍摄的移植手术现场。新华社发

  1月7日在美国巴尔的摩的马里兰大学医学中心拍摄的移植手术现场。新华社发

  华中科技大学同济医院心脏大血管外科副主任程才认为,“猪的心脏和人的心脏结构很相似,从外科角度,可以说移植是没有难度的。”

  但是,猪器官移植到人体存在两大医疗风险:猪的基因组携带内源性逆转录病毒,移植到人体后可能“有毒”;猪器官可能在患者体内引发免疫排斥反应

  “人与人之间的心脏移植都有可能引起免疫排斥反应,更何况是猪的心脏。”程才说。为了解决这些问题,科学家们动用了基因编辑这一强大武器。

  2013年,美国科学家詹妮弗·杜德纳与法国女科学家卡彭蒂耶共同研究出CRISPR-Cas9的方法,使得编辑基因就像编辑Word文档那么简单,而且在几乎所有物种的细胞DNA上都能实现。

  2017年,中美等国研究人员用基因编辑技术“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。

  这一次移植到大卫体内的供体猪,接受了10处独特的基因修改。

  首先,被敲除的是3个最容易引起人体免疫攻击的基因。其次,这只猪的1个生长基因被“沉默”了,这可以使猪心脏不会继续长大发育。程才说,猪的心脏比成年人心脏要大,如果不停生长,人的胸腔根本容纳不下。此外,还有6个人类基因被插入到供体猪的基因组中,就像是披上一层“伪装”,目的是“骗过”人体免疫系统,让它更容易接受猪心脏。

  猪心换人心,前景依然不明朗

  移植,是很多终末期器官衰竭的治疗方法。目前,我国每年约有30万人在苦苦等待器官移植,器官移植数量仅约2万例,移植的缺口很大。如果异种移植可以实现,将明显缓解器官紧缺的问题。

  其实,贝内特并不是第一个接受猪器官移植的人。在2021年10月,纽约大学朗格尼健康医疗中心首次将猪的肾脏移植给人类。外科医生将基因编辑猪的肾脏与脑死亡患者的血管相连,观察到肾脏开始工作,没有立即发生排斥反应。

  在科学家看来,那一次手术不是移植,更像是一次连接,而贝内特这一次是真正地将动物心脏移植入人体,是迈进了一大步。但医学专家普遍认为,是否能用猪心替代人类心脏,目前还无法下定论

1月7日在美国巴尔的摩的马里兰大学医学中心拍摄的移植手术现场。新华社发

  1月7日在美国巴尔的摩的马里兰大学医学中心拍摄的移植手术现场。新华社发

  接受移植后的大卫·贝内特状况良好,没有立刻产生排异反应。这无疑是一个令人鼓舞的信号,但在医学界看来,他的生死尚不明朗。“患者能否度过急性排斥期和慢性排斥期,才是手术成功的关键。”程才说。

  现在,大卫·贝内特仍与体外膜肺氧合设备(ECMO,俗称“人工肺”)相连。对于接受心脏移植的患者来说,使用ECMO来替代心肺功能维持生命并不罕见。如果供心状况较差,血液灌注后心脏也可能不会立即复跳。ECMO可以为全身提供氧合血,减轻心脏负担。

心脏病人戴维·贝内特(右)接受猪心脏移植手术前与医生的合影。新华社发

  心脏病人戴维·贝内特(右)接受猪心脏移植手术前与医生的合影。新华社发

  吴敏说,患者脱离ECMO是衡量手术成功的标志,现在判断手术成功与否为时尚早。撤下ECMO时间要多久?在临床上,医生会每天监测评估患者术后的心脏功能,指标达标就可以撤机,短则两三天,长则两个星期。

  人类接受猪心移植,未来是否能够推广?专家认为,还有许多“槛”需要迈过。

  吴敏担心,猪心的解剖结构与人类心脏还是稍有不同。“成年猪的心脏偏大,所以必须通过基因修饰让这只猪的心脏停止发育,但是基因编辑能否精准地实现供受体之间心脏大小及功能的匹配,很难说。”

  此外,吴敏也担心,虽然加入6种基因编辑,让人类免疫系统更好接受猪的心脏,但是异种心脏移植的排斥概率还是远远大于同种移植,因此如何制定抗排斥药物方案和预防感染肿瘤等并发症就很关键

  美国马里兰大学医学中心说,在接下来的一段时间里,团队还将继续观察患者,以确定异种器官移植技术是否能持续发挥作用,挽救生命。

  参考材料:免疫和基因组工程代表可移植组织的未来·《新英格兰医学杂志》

  【记者】黄锦辉 李秀婷

编辑:郭昊奇
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