猪肺移植人体的重大科学首次
将转基因猪肺移植到脑死亡人类患者在一项新成就中工作了九天,揭示了异种移植的前景和重大挑战。
在实验过程中,患者表现出越来越多的器官排斥迹象,然后中国广州医科大学附属第一医院的科学家终止了实验,导致接受者去世。
这是第一次将猪肺移植到人类患者体内,这表明向前迈出了重要一步,并为科学家们在进一步开发这种新兴医疗技术时提供了需要解决的新问题。
合适的人类供体器官的可用性给需要移植的患者带来了一个主要瓶颈。为了帮助解决这个问题,医生们一直在研究异种移植带来的可能性:对非人类动物(主要是猪)的器官进行基因改造。
这些经过改造的猪器官并不是为了成为患者的永久解决方案,而是一种权宜之计。桥' 解决方案,同时等待供体器官可用。临床试验使用猪肾脏和肝脏已显示出希望,但仍需要进一步开发和研究。
每个器官都有其独特的复杂性和障碍。由广州医科大学外科医生何建兴领导的团队现在已经解决了下一个重大挑战:肺部。
该实验的目标不是在第一次尝试时就成功移植——这将是相当不可思议的,但不是一个现实的期望。相反,研究人员想观察患者的免疫系统对移植器官的反应。
该患者是一名 39 岁的男性,在脑出血后通过四项不同的临床评估被宣布脑死亡。他的家人为实验提供了书面知情同意书。
供体猪是所谓的六基因编辑猪,一头巴马微型猪,有六个CRISPR的基因编辑,存放在具有严格消毒方案的隔离设施中。这些编辑都侧重于最大限度地减少患者的免疫和炎症反应。
在一次仔细的外科手术中,猪的左肺被放入患者的胸腔中,并连接到他们的气道、动脉和静脉。该论文没有解释猪的命运,但供体猪通常不会在切除主要器官后存活下来。
研究人员还对患者进行了多种免疫抑制剂治疗,研究人员根据患者体内随时间观察到的变化进行了调整。
最初,一切似乎都很好,在手术后的关键几个小时内没有出现任何超急性排斥反应的直接迹象。然而,在移植发生后 24 小时,观察到严重肿胀(水肿),这可能是由于移植区域的血流恢复所致。
抗体介导的排斥反应在实验的第三天和第六天进一步损害了组织。损坏的结果是原发性移植物功能障碍,一种在移植后 72 小时内发生的严重肺损伤,也是肺移植患者死亡的主要原因。到第九天,一些恢复已经发生,但实验已经结束了。
肺部是一个非常复杂的移植器官,因为它们会立即与体外的空气接触。这意味着它们需要形成有效的第一防线,作为抵御空气传播病原体和颗粒的屏障。因此,它们有多种机制可以调用免疫反应。
研究人员能够证明,他们可以以规避超急性排斥反应危险的方式将猪肺移植到人类患者体内,这是重要的第一步。
“肺水肿的早期发作强调了在未来异种肺移植中预防原发性移植物功能障碍的重要性,”研究人员在他们的论文中写道.
“需要继续努力优化免疫抑制方案、完善基因改造、加强肺保存策略并评估急性期之后的长期移植物功能。
“通过应对这些挑战,未来的研究可以完善肺异种移植的方法,并更接近临床转化。这项研究为必须克服的免疫、生理和遗传障碍提供了重要的见解,并为该领域的进一步创新铺平了道路。
该研究已发表在自然医学.