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首次！豬腎臟成功用于人體移植，這些企業(yè)已“搶跑”據外媒報道，近日紐約大學朗格尼醫(yī)學中心的科學家們完成了一例意義重大的異種移植手術。他們成功將基因編輯后的豬腎臟移植到一位腦死亡志愿者體內，移植后的腎臟工作了54小時，志愿者的尿液和肌酐水平正常，并且移植后的兩天內未見排斥反應。這一重大進步將有助于緩解用于移植的人體器官嚴重短缺這一世界難題，同時也為異種器官移植的廣泛應用奠定了基礎。
異種器官移植，難在哪里？ 眾所周知，人類來源的器官供應處于嚴重的“供不應求”狀態(tài)，因傳統(tǒng)觀念影響，我國器官捐獻率在主要大國中更是出了名的低，使得移植器官短缺的問題雪上加霜，并進一步導致了器官黑市買賣等各種社會問題。就目前的醫(yī)療現(xiàn)狀，器官移植依然是很多惡性疾病的最終解決方案。
異種器官移植，通俗來說就是科學家們在動物身體上培育出可供使用的器官，并將其移植到其他動物或人類體內。 1905年，法國臨床人員進行了世界首例異種器官移植手術，將兔腎植入腎功能衰竭兒童體內，盡管當時手術非常成功，但是在16天后患者卻由于排異反應死于肺部感染。在這之后，世界各地的研究者逐步加入到異種移植器官研究之中。 囿于倫理及可及性等因素，豬的器官一直是異種器官移植的主要研究對象，在結構、大小和生理功能上與人體器官相近。然而，豬器官移植最大難題是超級性排斥反應，因為豬細胞內存在一種α-1，3-半乳糖抗原，若被人體免疫系統(tǒng)識別，可在幾分鐘到幾小時內造成移植器官的衰敗。另外，美國加州斯克里普斯研究所丹尼爾·沙羅門等人曾于2000年在頂級期刊《自然》雜志公布了一項發(fā)現(xiàn)，指出豬體內普遍存在的“豬內生逆轉錄酶病毒”能感染人體細胞。 理論上，只要人體不排斥這些外來器官，并且這些器官對人體不夠成威脅，那么動物將能夠源源不斷地為患病人群提供移植器官，解決當前供體器官短缺的現(xiàn)狀。問題在于，如何確保這些外來器官是“安全的”，可被免疫系統(tǒng)“接納”的呢？基因編輯技術成為一個重要的突破口。 基因編輯令“空中樓閣”落地 基因編輯技術是一種新興的能夠較為有效地對生物體基因組特定目標基因進行修飾的一種基因工程技術，一經誕生就被人們視為21世紀最為重要的生物發(fā)現(xiàn)之一。2020年，發(fā)現(xiàn)基因編輯技術的兩位女性科學家Jennifer Doudna和Emmanuelle Charpentier被授予諾貝爾化學獎，足見這一技術的影響力之大。 2015年，頂級期刊《科學》報道了基因編輯領域先驅、美國哈佛大學科學家George Church通過使用CRISPR/Cas9基因編輯技術成功抑制了豬體內豬內源性逆轉錄病毒（PERV）的基因的事件。在CRISPR/Cas9技術對具體基因的廣泛精確打擊下，在豬基因庫內復制有大量備份的病毒基因終于被全面清剿干凈，幾乎不再具有傳染能力。這令豬來源異種器官移植的研究進程大大推進。
2018年，《自然》發(fā)布的一篇報告指出，經過基因編輯的豬心臟移植到狒狒體內后正常存活195天。這項試驗始于2015年，歷時3年時間，德國科學家選取了14只幼年豬，將它們的心臟取出進行人源化的基因修飾，最終在器官移植前血壓降至與豬一致的5只狒狒手術成功，并且移植心臟生長速度比原有心臟還快，這意味著人類或許也可以接受這樣的移植手術。 2020年12月，異種器官移植迎來了新的篇章，美國食品與藥物監(jiān)督管理局批準了首個可以同時用于人類食物消費和作為潛在療法來源的轉基因豬上市。這是由United Therapeutics公司旗下Revivicor公司的一種經過基因改造的家豬——GalSafe豬，其細胞表面表達的α-半乳糖已被消除。當然，F(xiàn)DA也表示，任何機構或研究所在將“GalSafe”豬用于新藥、移植或人體植入之前，都必須尋求FDA的進一步批準。
此次紐約大學朗格尼醫(yī)學中心的科學家們用于器官移植的豬，便是來自Revivicor公司。紐約大學朗格尼移植研究所所長Robert Montgomery博士主持了這項移植手術，研究人員將豬腎臟與一名已經腦死亡、以呼吸機維持的志愿者通過大腿血管相連，最終手術效果超出預期。Montgomery博士說，“可以看到，移植后的器官功能是絕對正常的，并沒有像我們所擔憂的那樣立刻出現(xiàn)排斥反應”。 國內外企業(yè)競相逐鹿藍海市場 根據《中國器官移植發(fā)展報告(2015-2018)》，2015年至2018年4年里，中國公民逝世后器官捐獻累計完成18294例。前衛(wèi)生部部長、中國器官移植發(fā)展基金會理事長黃潔夫更指出，目前每年因終末期器官衰竭而苦苦等待器官移植的患者約有30萬人，每年器官移植數(shù)量卻僅有約2萬例。 從器官移植費用來看，每位患者的手術費用約為30萬元至40萬元，這是一個巨大的、未被滿足的市場，異種器官移植擁有廣闊的舞臺，目前一些本土企業(yè)已經率先入局了這一藍海領域。
成都中科奧格生物科技有限公司正通過基因編輯與克隆技術培育了十余種基因修飾的人源化豬，用于異種移植研發(fā)，解決臨床移植器官短缺問題。今年9月，該公司已完成4500 萬元 A 輪融資，目前正在籌建超潔凈級豬設施（DPF）醫(yī)用級異種移植醫(yī)用供體基地，為臨床試驗做準備。 2020年9月，由基因編輯領域先驅George Church教授和楊璐菡博士共同創(chuàng)立的杭州啟函生物科技有限公司宣布，成功地做出了第一代可用于臨床的異種器官移植雛形——“豬3.0”，不僅有更好的免疫兼容性，并且完全消除了豬內源性逆轉錄病毒（PERV）。 國外市場方面，除Revivicor公司以外，致力于使用豬器官進行人體異種移植的Miromatrix Medical公司今年6月在納斯達克上市，成為首個上市的異種器官移植公司。預計2022 年底，該公司將開始對其生物工程肝臟進行有外部肝臟輔助系統(tǒng)支持下的人體臨床試驗。 2021年3月，啟函生物姊妹公司eGenesis宣布完成1.25億美元的C輪融資。該公司正在創(chuàng)造三種豬的模型，并且也在對基因工程器官進行有效性和安全性測試，預計2022年將開始進行臨床試驗。 經過數(shù)十年研究，具有極大醫(yī)療潛力的異種器官移植正一步步從理想變?yōu)楝F(xiàn)實，相信在不遠的將來，會有更多等待器官移植的患者從中獲益。當然，如何在遵循科學與倫理的條件下，為患者帶來更加安全有效的異種移植器官，仍然需要科學家們不斷探索。 End 參考資料： [1]http://www.100md.com/html/info/news/334/33428.htm [2]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1680313163135849499&wfr=spider&for=pc [3]https://mp.weixin.qq.com/s/5Ihkvjh4skKtg00-n-GiOw [4]https://medicalxpress.com/news/2021-10-pig-to-human-transplants-closer.html [5]http://www.cas.cn/kxcb/kpwz/201009/t20100920_2966672.shtml [6]100md.com/html/info/news/334/33428.htm |
