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全球首例猪心脏移植人体，它能解决人类器官移植的短缺问题么？

来源：晰数塔互联网快讯时间：2022年01月12日 07:06

全球首例！人类首次接受转基因猪心脏移植

据马里兰大学医学院（UMSOM）称，一名57岁的马里兰男子成为首个接受转基因猪心脏移植的人，这是多年研究“是否可以用猪来补充人类器官的严重短缺”课题之后的首例临床异种器官移植。

据报道，上周五，大卫·贝内特（David Bennett）在巴尔的摩的马里兰大学医学中心接受了至少7个小时的手术。

Bennett的长期预后情况犹未可知，但多份报道显示，他在手术后3天表现良好。

据《纽约时报》报道，Bennett在手术前已经连接上了心肺搭桥机，并一直在使用这台生命辅助机器，但他已经度过了决定器官是否排异的关键48小时关口。

要么死，要么孤注一掷

据UMSOM称，Bennett在手术前已经没有其他选择了：他的病情太严重，没有资格进行人体移植。此外，由于心律失常危及生命，他也没有资格使用人工心脏泵。

Bartley Griffith医生在接受《纽约时报》采访时表示，当时Bennett因心脏病濒临死亡，当医生们第一次与他讨论猪心脏移植的想法时，Bennett问医生：“我（在接受移植以后）会发出猪叫吗?”

据UMSOM称，Bennett在手术前一天说：“要么死，要么做这个移植手术。我想活下去。我知道这是孤注一掷，但这是我最后的选择。”

美国食品和药物管理局（FDA）在今年新年前夜通过其人道使用规定为外科医生进行这项医疗赌博给予了紧急授权。

另据UMSOM称，在这次提供心脏的转基因猪身上，其体内负责人类排斥反应的三个基因被“拿掉”，而人类免疫接受所需的另外六个基因则被添加到了猪的基因组中。另外还有一个基因也被移除，以确保猪的心脏不会在人体内继续生长。

据《泰晤士报》报道，Bennett可能会在本周二撤掉心肺搭桥机。

猪器官移植人体的尝试

根据美国卫生与公众服务部的数据，美国每天都有17个人在等待器官移植的过程中死亡，而随着科学家们在过去40年里取得的巨大进步，广泛可用的器官移植可能很快就会成为现实。

去年10月，纽约市纽约大学朗格尼医疗中心（NYU Langone Health）的外科医生成功将猪肾移植到了一个脑死亡的人体上。作为研究的一部分，研究人员观察到这枚肾脏在这具靠机器维持生命的身体上运作了54小时，这为FDA提供了关键数据，并可能为更大规模的异种移植研究铺平了道路，也让许多人对猪的器官可以用于活人身上抱有希望。

猪在很大程度上被视为未来器官移植的首选动物，因为它们在6个月内就能长到成年大小，而且猪心脏瓣膜已经被用于人体移植。然而，纽约大学的手术是第一次尝试将整个猪器官移植到人体内，这涉及到更大的挑战，而它们前不久才被科学家们克服。

异种器官移植挑战重重

据福布斯撰稿人、哈佛大学医学院和公共卫生学院教授William A. Haseltine介绍，从非人类到人类的异种器官移植研究遇到的第一个挑战是1998年在猪的DNA中发现了隐藏的内源性逆转录病毒。当这些逆转录病毒被发现能够感染人类细胞时，全美医学界敲响了警钟，并停止了以猪为基础的移植研究。

猪的基因组里有逆转录病毒，这一障碍看似无法克服，但CRISPR等基因编辑工具的发展使科学家能够编辑DNA，使得逆转录病毒失效。现在，得益于哈佛医学院的George Church博士和他的同事们的研究，科学家们可以敲掉所有62个负责产生猪内源性逆转录病毒的基因。然后，这些经过基因编辑的细胞可以被克隆，并恢复到胚胎阶段，植入猪的胚胎当中。当这些胚胎被植入母猪体内以后，母猪就会生出没有逆转录病毒的小猪。

异种器官移植的第二个核心障碍是人类免疫系统与外来动物组织的不兼容性。人类免疫系统排斥猪器官的关键原因之一在于负责产生一种叫做α-1,3-半乳糖转移酶（alpha-gal）的基因的活性。在人类和其他灵长类动物身上，这些产生α-gal的基因是关闭的。

然而，α-gal抗原在我们的环境中仍然很丰富，导致人类在婴儿时期就产生了抗gal抗体。由于普通的猪组织仍含有活跃的α-gal酶，因此当这些组织被移植到人体中时，人体免疫系统的抗体就会视移植组织为威胁并排斥它。为了解决这个问题，Sachs博士使用克隆技术将一种消除α-gal酶的突变插入到克隆猪的胚胎中。这使得他们能够繁育出没有α-gal酶的仔猪，它们被称为gal基因敲除（GalT-KO）猪。

猪器官的另一个被确定会在人体引起负面免疫反应的特征是猪器官上覆盖着碳水化合物抗原，这些抗原会立即被人类的抗体认作威胁。2017年，阿拉巴马大学伯明翰分校（University of Alabama in Birmingham）的一个研究团队使用CRISPR技术培育出了没有产生这些碳水化合物抗原基因的小猪。这些经过基因改造的器官现已成功移植到猴子和狒狒身上。

像许多其他的科学成就一样，有时一个想法的种子被埋下以后，需要30多年才能看到这个想法的果实。现在，30多年过去了，免疫疗法已经成为现实，阴道组织再生已经付诸实践，而创造关节置换治疗老龄人口的方法也近在咫尺。

本次马里兰大学医学院的猪心异种移植手术是器官移植技术的里程碑，对器官移植名单上等待治疗的患者来说，这是一个充满希望的消息。所有的这一切都意味着，科学有时候需要很长的时间，但我们终会抵达。

本文来自微信公众号 “福布斯”（ID：forbes_china），作者：Nicholas Reimann，William A. Haseltine，翻译：Vivian，校对：李永强，36氪经授权发布。