猪心移植患者术后2个月离世,猪心是怎么移植到人体内的?

有猪的内脏器官来替代人体器官,最早听到这种设想是在30多年以前,以一个孩童的视角来看,这种设想十分有趣,却又宛如天方夜谭,而今这种设想却已经实现了。

2022年1月,一位名为“大卫·贝内特”的59岁心脏病患者接受了猪心移植手术,成为了世界上首个猪心脏移植患者。最令科学界振奋的是,这名患者在术后情况良好,并没有出现担忧中的严重排异反应,遗憾的是,这位患者最终还是在术后2个月离世了。将动物的内脏移植到人体之内,这对于人类而言具有着重要的意义,每年都有数万人在等待器官移植中去世,如果真的能够实现异种移植,这对于整个人类而言都是一大福音,那么猪心脏到底是怎么移植到人体之内的呢?

将猪心脏移植到人体之内,这说起来容易,但却是一件极其艰难的事情。

想也知道,将一颗普通的猪心脏直接移植到人体之内肯定是不行的,必须要对其进行基因编辑,那么如何编辑呢?首先一步就是要去除动物基因组中的潜在致病DNA链。猪器官存在内源性逆转录病毒,如果将猪器官直接移植到人体之内,很可能会导致接受移植的患者受到感染,并最终导致疾病的发生。为了解决这一问题,享有“合成生物学之父”美誉的乔治·丘奇教授领导研究团队多年致力于通过CRISPR基因工程技术对猪的基因进行改善,而这一次大卫·贝内特能够接收猪心移植也是得益于乔治·丘奇教授团队的技术突破。

通过多年的研究,乔治·丘奇教授领导研究团队通过基因编辑技术淘汰了25到60个内源性逆转录病毒,之所以是25到60个,是因为不同品种的猪的基因中内源性逆转录病毒的数量并不相同。

换句话说,乔治·丘奇教授团队已经可以做到将不同品种的猪基因中内源性逆转录病毒全部淘汰了。不过,完成了这一步,还仅仅是消除了患者感染疾病的风险,距离异种移植的实现还差得远。人人都知道这样一个基本常识,那就是器官移植中最为危险的部分就是排异。即便是人体器官移植,也可能出现比较严重的排异反应导致器官移植失败并威胁到患者的生命安全,而异种移植所要面临的排异风险就更大了。

毫无疑问,如果将一颗猪心直接移植到人体之内,这个移植手术是必定会失败的,因为人体免疫系统会要了患者的命。

而要想消除排异风险,就必须要找到猪心脏之中引起人体排异反应的基因。科研人员发现,严重且快速的免疫排斥反应是由猪体内人类糖类介导的,而与之相关的基因一共有3个,分别为GGTA1、CMAH以及β4GalNT2,于是科研人员将这3个基因进行了剔除。只是这样还是不够的,为了能够帮助人体免疫系统更好地接受猪心脏,科研人员还将人体内6个相关的基因插入了猪的基因组。

在经过一系列基因编辑之后,排异的问题虽然解决了,但猪心与人心毕竟还是存在差异的,最明显的一个就是个头,猪心显然要比人心大多了。

于是科研人员又进一步剔除了的一个基因,以此来抑制猪心在人体内的过度生长。在完成了上述这些基因编辑之后,一颗真正意义上的转基因猪心总算是编辑完成了,而大卫·贝内特有幸成为了这颗心脏的第一个移植患者。不过大卫·贝内特最终还是去世了,那么异种移植是否还有希望呢?当然,科学的进步从来都不是一蹴而就的,况且异种移植对于整个人类的意义非凡,这是一条值得走下去的路。

事实上在猪心移植手术之前,人类在异种移植上就取得了一些进展。

在人心内脏之中,连接心室与主动脉、心室与心房之间存在着一种被称之为“瓣膜”的器官,它就像一个单向阀门,组织着血液的逆流,而有些心脏病患者瓣膜出现问题,就需要更换,早些时候,人们只能更换人工制造的金属瓣膜,但现在已经可以使用猪的心脏瓣膜来进行替换了,猪心瓣膜上所有的猪细胞都会在移植前被去除,所以猪心瓣膜不会引起任何免疫排斥反应。既然人类能够实现猪心瓣膜移植,那么相信在未来也有望实现猪心脏以及其它猪器官的异种移植。

关键词: 异种移植 内源性逆转录病毒 器官移植

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