本次研究中基因編輯豬肝臟移植示意圖。(研究團(tuán)隊(duì)供圖)

移植器官短缺是全世界面臨的醫(yī)學(xué)難題。近年來(lái),在基因編輯等新技術(shù)推動(dòng)下,以豬為供體的異種器官移植不斷取得進(jìn)展。

倫敦時(shí)間26日,中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)在英國(guó)《自然》雜誌在線發(fā)表論文,報(bào)告世界首例將基因編輯豬的肝臟移植到腦死亡人體內(nèi)的成功案例。《自然》網(wǎng)站相關(guān)報(bào)道表示這是「將動(dòng)物器官移植給人的一個(gè)里程碑」。

除中國(guó)外,美國(guó)已開展了多例人體移植豬器官手術(shù),美監(jiān)管機(jī)構(gòu)還為移植豬腎臟進(jìn)入臨床試驗(yàn)「開綠燈」。那麼,豬何以能為人類「跨物種救命」?推進(jìn)異種器官移植還面臨哪些難題?

「跨物種救命」源於自身優(yōu)點(diǎn)

不同物種間的器官移植被稱為異種器官移植。目前全球捐獻(xiàn)的人體器官遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求,異種器官移植被認(rèn)為是解決移植器官短缺最可能的方向之一。醫(yī)學(xué)界此前曾嘗試以黑猩猩和狒狒等靈長(zhǎng)類動(dòng)物作為腎臟、肝臟等移植器官的供體,但效果都不理想。

豬的器官組織結(jié)構(gòu)、生理功能等與人體器官相近,並且與人類親緣關(guān)係較遠(yuǎn),傳播人畜共患疾病的風(fēng)險(xiǎn)較??;豬的飼養(yǎng)成本低、種類豐富、繁殖能力出色。這些優(yōu)點(diǎn)吸引了科學(xué)家的目光,豬被視為異種器官移植的理想供體候選者。但是,將豬器官移植到人體內(nèi)還有兩大風(fēng)險(xiǎn):豬的基因組攜帶內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒,移植到人體後可能有毒性;豬器官可能引發(fā)人類免疫系統(tǒng)的排異反應(yīng)。

基因編輯技術(shù)和免疫學(xué)的發(fā)展為人體移植豬器官掃除了障礙??茖W(xué)家可以通過(guò)基因編輯技術(shù)去除或關(guān)閉豬身上有風(fēng)險(xiǎn)的基因,並插入一些人類基因,從而提高接受移植者長(zhǎng)期存活的可能性。中美等國(guó)研究人員2017年報(bào)告說(shuō),他們用基因編輯技術(shù)「敲除」了豬基因組中所有內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒。巴西聖保羅大學(xué)生物科學(xué)研究所研究人員2019年報(bào)告說(shuō),科學(xué)家已確認(rèn)豬體內(nèi)能引發(fā)人體排異反應(yīng)的3個(gè)基因,用基因編輯技術(shù)關(guān)閉這些基因就可能消除排異反應(yīng)。

在這些進(jìn)展的基礎(chǔ)上,醫(yī)學(xué)界逐步探索開展豬器官移植手術(shù),其中美國(guó)進(jìn)展迅速。2022年1月,美國(guó)馬里蘭大學(xué)專家進(jìn)行了全球首例將基因編輯豬的心臟移植到人體的手術(shù),患者術(shù)後存活了約2個(gè)月。2023年9月,該機(jī)構(gòu)完成第二例基因編輯豬心臟移植手術(shù),患者約40天后死亡。

腎臟移植也是探索的熱點(diǎn)領(lǐng)域。2023年7月,美國(guó)紐約大學(xué)蘭貢醫(yī)療中心將基因編輯豬的腎臟移植到一名已腦死亡但維持生理機(jī)能的受試者體內(nèi),豬腎臟能正常工作。2024年3月,美國(guó)馬薩諸塞綜合醫(yī)院將基因編輯豬的腎臟移植入一名美國(guó)男性終末期腎病患者體內(nèi),為全球首例。這名時(shí)年62歲的患者在手術(shù)後近2個(gè)月死亡,但醫(yī)院發(fā)表聲明說(shuō),沒有跡象表明他的死亡是由腎臟移植造成。

希望與挑戰(zhàn)並存

正如上述案例所示,患者術(shù)後存活率低還是制約異種器官移植的一大挑戰(zhàn)。不過(guò),每一次失敗都是邁向成功的基礎(chǔ)。

2024年12月,美國(guó)紐約大學(xué)蘭貢醫(yī)療中心宣布,成功為一名53歲女性腎病患者進(jìn)行了基因編輯豬腎臟移植手術(shù)。今年2月25日,蘭貢醫(yī)療中心發(fā)布公報(bào)說(shuō),這名女性接受移植手術(shù)滿3個(gè)月後已返回家中,後續(xù)還要定期複查,她已成為移植基因編輯豬腎臟後存活最久的患者。

上述移植手術(shù)都是在美國(guó)食品和藥物管理局「同情使用」規(guī)則下進(jìn)行的。該規(guī)則適用於患有嚴(yán)重或危及生命疾病的患者,在不能通過(guò)已上市藥品或入組臨床試驗(yàn)的方式獲得有效治療時(shí),可使用未經(jīng)上市審批的研究性藥物或治療手段。

今年2月初,美藥管局正式批準(zhǔn)兩家生物公司開展豬腎臟移植臨床試驗(yàn),標(biāo)誌著這一領(lǐng)域從「實(shí)驗(yàn)性嘗試」走向「臨床驗(yàn)證」的新階段。美國(guó)媒體報(bào)道說(shuō),「一旦成功,這些試驗(yàn)可能會(huì)徹底改變器官移植現(xiàn)狀,幫助解決供體腎臟嚴(yán)重短缺的問(wèn)題」。

雖然異種器官移植在解決移植器官短缺方面被寄予厚望,但目前仍面臨重重挑戰(zhàn),如排異反應(yīng)可能難以完全避免、跨物種移植存在生物安全隱患等等。此外,醫(yī)學(xué)界對(duì)人體移植動(dòng)物器官後的長(zhǎng)期健康影響、接受移植者生活質(zhì)量、移植器官功能維持狀況等領(lǐng)域還缺少研究。同時(shí),異種器官移植還涉及人類學(xué)、社會(huì)學(xué)、倫理學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的問(wèn)題,可能會(huì)對(duì)社會(huì)倫理造成衝擊。

鑒於此,醫(yī)學(xué)界呼籲,推進(jìn)異種器官移植,需要國(guó)際社會(huì)、各國(guó)政府、科研及醫(yī)學(xué)界等多方合力、審慎推進(jìn),要科學(xué)評(píng)價(jià)研究進(jìn)展,清醒認(rèn)知相關(guān)風(fēng)險(xiǎn),並加強(qiáng)立法監(jiān)管。

(來(lái)源:新華社)

責(zé)任編輯: 趙霽