从猪身上摘取的心脏可能很快就能解决这些捐献器官的长期短缺问题
根据马萨诸塞州总医院(MGH)研究人员的一项新的科学综述,从猪身上获得心脏来解决这些捐赠器官长期短缺的目标似乎即将实现。该分析发表在该杂志上循环,描述了最近在基因工程和药物开发方面的突破是如何帮助德国的一个团队成功地将猪的心脏移植到狒狒身上的。这项开创性的异种心脏移植——将一个物种的心脏移植到另一个物种——可以帮助延长和拯救无数人的生命。
心脏移植通常是严重心力衰竭和某些其他心脏疾病患者存活的唯一希望,而这些疾病对其他治疗无效。2019年,美国外科医生进行了3552例手术心脏移植手术器官共享联合网络(United Network for Organ Sharing)的数据显示。一个需要新心脏的病人通常要等待6个多月才能得到供体器官,而且往往要更长时间。对许多人来说,等待的时间太长了。
首席作者Richard N. Pierson III医学博士,MGH心脏外科部门的研究员,和他的合著者讨论了克服异种心脏移植障碍的科学突破。例如,狒狒和其他灵长类动物(可能包括人类)的免疫系统识别猪心脏是“外来的”,并攻击它们,导致器官排斥。作为回应,科学家们使用了基因工程生产器官缺乏特定碳水化合物而成为免疫系统主要攻击目标的猪的技术。
基因工程还帮助解决了异种心脏移植的另一个问题。早期的实验发现蛋白质之间的不亲和性人类的血液猪血管内壁上的蛋白质会导致血凝块。Pierson和他的同事们致力于开发和测试猪,这些猪被设计为携带负责产生人类版本的血栓调节蛋白的基因,这种蛋白可以控制凝血。
创新药物开发也使异种心脏移植成为可能。移植受者必须服用抑制免疫系统的药物,以防止器官排斥。“但是当你把猪的器官放进狒狒体内时,这些药物就不起作用了,”皮尔逊说,这表明传统的免疫抑制对人类也不起作用。为了解决这个问题,Pierson与其他研究人员合作开发了能阻止CD40和CD154“共刺激”分子的单克隆抗体。这些单克隆抗体预防人类或狒狒的免疫细胞攻击猪的器官比传统的免疫抑制剂更有效。
最后,循环审查涉及将动物器官移植给人类是否会传播传染性疾病的问题,这一担忧因当前的冠状病毒大流行而加剧。“这看起来不太可能,”皮尔森说。“我们的团队和其他人在过去35年的大量研究和努力工作的成果是,现在看起来就像猪对人一样心移植是可行的。”他预测,最早可能在2021年底,第一批人类将接受猪心脏移植。
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