美國成功將「豬心」移植給活人,為甚麼選豬呢?

當地時間1月7日,馬裡蘭大學(University of Maryland)醫學院的科學家和臨牀醫生成功地將豬的心臟移植到患有終末期心臟病的成年患者體內。

術後第3天,這位接受移植的57歲男子目前情況良好,在他的胸腔中那顆豬心仍在「鏗鏘有力」地跳動著,尚未出現排斥反應。

這是世界醫學史上首次成功地將豬心移植到人體,「簡直是個奇跡」。

Dave Bennett Sr., left, and David Bennett Jr., right, are photographed on Jan. 12, 2022. Dave Bennett, 57, agreed to be the first to risk experimental surgery, the first time a gene-edited pig has been used as an organ donor.

為甚麼選「豬」?

所謂異種移植,指器官移植發生在不同物種之間。但由於種屬的不同,異種移植極易引發強烈的免疫反應,觸發器官排斥,造成移植受體的死亡。

1984年,科學家們首次嘗試了異種移植,他們試圖將狒狒的心臟移植給一位患有先天心臟病的嬰兒。不幸的是,由於狒狒和嬰兒的血型不匹配,免疫系統發生排斥,患兒在術後不到一個月的時間便死亡了,這也是轟動一時的Baby Fae案。

經過對狒狒、山羊、兔子、狗等一系列的嘗試失敗後,科學家將目光投向了豬。豬身上的很多器官大小,如腎臟、心臟等,和人體器官的大小相差無幾,兩者可能會存在相近的功能作用。而且,豬可以快速地繁殖,所以醫生選擇豬作為一種供體的異種來源還是比較合適的。

圖源:Revivicor官網

 

直接移植顯然是行不通的。除了免疫排斥外,豬的器官還會攜帶多種病毒。由於豬自身攜帶諸多病毒,其身上的器官同樣攜帶有病毒。如果移植豬的器官,從一開始就應該將病毒除去。這一過程要如何實現呢?

於是,研究學者想到了基因編譯技術。研究者使用CRISPR/Cas9技術使得豬身上的器官不再攜帶病毒,並且降低器官可能產生的免疫反應。然而豬體內約有100,000個基因,想要通過編譯其中的10個,實現豬心移植到人體,「聽起來像天方夜譚」。

圖源:Nature Biotechnology

 

但是,科學家們成功做到了這點。本次手術中的供體豬,在出生前曾接受過10處特異性基因改造,包括敲除3處「可能引起免疫排斥」的基因,插入6處「防止血液在心髒凝結」的人類基因,以及敲除1處「過度生長」基因。

為了能夠順利移植,研究團隊在取出豬心後,會將它放置在一個專門的盒子中,這個盒子會持續性地用營養和激素灌註心髒,使得豬心保持良好功能。同時,患者還需定期服用免疫抑制藥物,防止身體排斥外來器官,這也對移植器官長期存活起到至關重要的作用。

心髒儲存箱 圖源:Youtube視頻

 

Revivicor公司的執行副總裁兼首席科學官David Ayares表示,「這是我20多年職業生涯中,最激動人心的事情之一。此次的豬心異種移植是一次開創性的事件,這次手術的成功為今後人類使用異種器官推波助瀾。」

怎樣才算「移植成功」?

在去年年底,美國紐約大學郎格尼醫學中心接連兩次成功實現豬腎移植入人體。不過,兩次受移植者均為腦死亡狀態。由於腦死亡受試者維持代謝和血液動力學穩態的時間十分有限,豬腎異體移植能否被判定為「成功」也在業界引發了討論。

同理,本次豬心移植實驗性手術僅結束3天,目前患者狀態良好,但仍需依靠ECMO輔助。這樣的結果能否被評判為「成功」呢?

等待移植的豬心 圖源:Youtube視頻

 

美媒在評論這次手術的時候表示,「由於此前並未有人依靠動物器官存活下來,所以任何生存都可以被視為成功。」這次實驗性手術給科學家們提供了人類的真實情況,去進一步研究異體移植。

可以說,本次手術是異種移植領域邁出的一大步。不過,現階段判定本次豬心移植手術的有效性還為時尚早。

究竟是Dave不死於心力衰竭,才可證明異種器官移植的可能性,還是他的生命被延長了三五年便可以算作移植成功?