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世界上第一批对人类心脏移植的猪对移植的未来可能意味着什么
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世界上第一批对人类心脏移植的猪对移植的未来可能意味着什么

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世界上第一批对人类心脏移植的猪对移植的未来可能意味着什么

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1月7日,一名57岁的男性患者接受了遗传改性的猪心脏移植马里兰大学医学中心(UMMC)。该手术是“世界优先”,并认为患者被宣布为不适合人类供体移植或人造心脏泵的唯一生存机会。1月10日,马里兰大学医学院(UMSOM)出版新闻发布指出患者“做得好”,并且“在接下来的几天和几周内仔细监测,以确定移植是否提供救生效益”。


Bartley P. Griffith博士- 负责将猪心脏移植到患者的外科医生 - UMSOM的移植手术教授说:“我们正在谨慎进行,但我们也很乐观,这种第一次世界中的手术将为重要的新选择提供一个重要的新选择。将来的患者。”格里菲斯博士领导心脏异种移植计划在UMSOM旁边穆罕默德M. Mohiuddin博士,UMSOM手术教授。


异种移植:简短的历史

什么是异种移植?


UMMC的操作是异种移植的一个示例。异种移植是指涉及从非人类,动物来源的细胞,组织或器官移植,输注或植入人体的任何程序。


虽然手术是首先的,但异种移植的概念并不是新颖的。克里斯·丹宁,诺丁汉大学的干细胞生物学教授告诉英国科学媒体中心:“只有在1990年代后期,这些技术才能使用,从那以后一直在稳步改善。各种学术和工业团队在该领域工作了20多年,因此现在已经对其进行了测试并不奇怪。”


在20Th世纪,由于灵长类动物和人类之间的遗传相似性,非人类灵长类动物(NHP)被探讨了可能适合异种移植的供体。然而,诸如道德问题,跨物种的传播以及繁殖困难等问题停止了这项研究。因此,猪现在被认为是最合适的候选物种用于异种移植。


丹宁说:“考虑了几个原因。


  • 猪可以强烈繁殖,垃圾大,这意味着可用器官的数量可以迅速增加
  • 某些人认为猪的使用是可以接受的,因为他们的食物生产是相对的(例如,使用NHP),有些人对这种做法感到不舒服。”


他补充说,尽管有公众的看法,但使猪处于无菌状态也相对容易。


为什么猪心有拒绝的风险增加


尽管有这些优势,将猪心移植到人类中比移植人心更具挑战性。猪和人之间存在遗传差异,这可能导致器官的免疫学排斥。“猪的基因产生了一个称为α(1,3)半乳糖基转移酶的分子,人类没有。这触发了立即和激进的免疫反应,称为超急性排斥。”丹宁说,最终导致身体拒绝器官。


在UMMC进行的异种移植涉及一只猪据报道接受了10种遗传修饰总共。It’s unclear at this stage exactly what genes were modified, however the news release from UMSOM states “three genes – responsible for rapid antibody-mediated rejection of pig organs by humans” were “knocked out” in the pig, and six human genes responsible for immune acceptance were inserted. An additional gene was also knocked out to stop excessive growth of the heart tissue.




“淘汰”是什么意思?


“敲除”意味着生物体已被遗传改变,因此缺乏单个碱基,整个基因或几个基因。通常,在实验室研究中使用遗传敲除,以了解某些基因在未表达基因时监测生物体的变化,以了解某些基因的功能。


多年工作的高潮


猪心由联合治疗剂的子公司Revivicor提供。您可能会记得Revivicor是PPL Therapeutics的纺纱公司,这是英国的生物技术公司,背后是首批克隆哺乳动物,多莉绵羊。2021年12月,Revivicor还向纽约大学Langone Health提供了遗传改性猪的肾脏研究程序在已故的人类捐助者中。供体保留在呼吸机支持下,并在整个过程和随后的观察期内受到密切监测,在此期间,研究人员说没有拒绝迹象。


根据UMSOM新闻发布,它获得了1,570万美元的研究赠款,以评估狒狒研究中的复兴者遗传改良的Pig Uhearts™。Mohiuddin及其同事据说申请了美国食品药品监督管理局(FDA)进行猪心脏的人类临床试验的许可,但被拒绝。在正常情况下,必须在动物研究中评估IMPS人类临床试验- 这是标准协议。


但是,如果是57岁的患者,则提出了例外。这FDA根据其扩展的访问规定授予该程序的紧急授权。这允许个人访问研究性药物(IMP)在临床试验之外如果没有其他替代疗法选项。


“这是多年高度复杂的研究的高潮,以磨练这种技术,这些动物的生存时间已超过9个月。FDA使用我们的数据和实验性猪数据来授权在没有其他治疗选择的终阶段心脏病患者中移植。” Mohiuddin博士说。

动物 - 人类器官移植的道路挑战


“会成功吗?”丹宁问。“几天后人类患者还活着的事实表明,已经避免了立即的过度急性拒绝,这是第一个障碍。只有时间才能证明由例如主要和较小的组织相容性复合物引起的慢性排斥问题是否存在问题。需要连续监测以监测潜在病原体的传播,例如猪内源性逆转录病毒或杂交猪/人类内源性逆转录病毒。”


如果患者生存并证明了异种移植物,那么这可能会引发很多关于监管机构如何前进的问题。个人紧急授权程序没有生成足够的数据来广泛实施异种移植 - 临床试验对于证明功效至关重要。


但是,即使试验该程序也有后勤障碍。根据卫生资源与服务管理。器官短缺,陡峭捐赠的下降在Covid-19全球大流行期间已经观察到。虽然异种移植植物的拟议优势是它们可以提供“按需”器官,但该程序及其未知数使其成为非常高风险的手术。临床医生或监管机构如何确定患者已经等待“足够长的时间”,以便他们有资格纳入试验的人体器官?


此外,如果异种移植临床试验支持广泛采用异种移植程序,那么我们如何调节一个系统可广泛可用的系统?目前,全球医疗保健系统中存在有关患者选择和器官分配的政策。导航这些政策的变化将需要在不同的监管机构之间进行全球对话。


最后,丹宁说的可能是其中最大的障碍是:公众如何看待?从动物那里收获器官可以接受吗?丹宁总结说:“可以肯定的是,这是[患者]的结果,许多人将密切关注。”

认识作者
莫莉·坎贝尔
莫莉·坎贝尔
高级科学作家
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