异种患者-一名患者已经接受了经过基因改造的猪皮肤移植-济南新闻频道直播

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                            普京专机盲降

                            2016年,由Muhammad Mohiuddin博士領導的美國國立衛生研究院的研究人員報告稱,他們在狒狒體內移植了轉基因豬的心臟,平均存活時間超過了一年。其中有一隻狒狒活了兩年半多,打破了此前從豬到靈長類動物心臟移植的記錄。

                            和它們的「前輩們」一樣,用於異種皮膚研究的豬首先也要通過基因工程來防止出現移植排斥反應。但要看到第一例豬器官移植到人體內可能還需要數年時間。

                            由於人類死亡后皮膚還能存活一段時間,這就是為什麼它能在人和豬身上保存下來並移植給病人的原因了。但和其他器官一樣,屍體皮膚價格昂貴,而且因為沒有足夠的供體,很難從國家皮膚庫獲得。皮膚庫有嚴格的標準,不能接受癌症或艾滋病毒和肝炎等病毒感染的捐贈者的皮膚,因為這些疾病有可能傳播給移植受者。一些皮膚庫對皮膚捐獻者的年齡也有限制。

                            眾所周知,對這些器官的需求非常迫切。每天都有20人死於器官移植的等待之中。據政府數據顯示,美國目前有11.3萬多人在等待移植手術,而2018年全年只有36528例移植手術。故而每年等待移植的人越來越多,遠遠超過了可用器官的數量。幾十年來,研究人員一直將動物供體作為緩解這一慢性短缺的方法之一,但是來自動物的器官移植常常失敗。

                            神譯局是36氪旗下編譯團隊,關注科技、商業、職場、生活等領域,重點介紹國外的新技術、新觀點、新風向。

                            編者按:據悉,每天都有20人死於器官移植的等待之中,數據顯示美國目前有11.3萬多人在等待移植手術,而2018年全年只有36528例移植手術,每年等待移植的人越來越多,遠遠超過了可用器官的數量。但科技的進步為這一難題的解決提供了一絲希望,經過基因改造的豬可能將會助力人類書寫醫學成就的新篇章。本文譯自medium,文章作者Emily Mullin,原文標題Surgeons Transplanted Living Pig Skin Onto Humans for the First Time。

                            然而,豬和人之間的生物學差異使得移植排斥也成為了困擾科學家們的一大難題,現階段科學家們致力於利用基因工程來解決這一難題。上世紀90年代,馬薩諸塞州總醫院的David Sachs博士利用基因工程技術,消除了在豬體內發現的一種名為alpha-gal的分子,這種分子會引發人體的免疫系統反應。這一單一的基因修改可能使人體不再排斥面積較小的以及臨時的豬皮膚移植。但是為了確保整個移植器官能夠在人體內存活多年,研究人員可能需要對豬的基因組進行更多的改變,併為接受移植者開發新的免疫抑製藥物。

                            他說:「我們多年來一直保持着極大的熱情,但它的確還沒有成為現實。我們是否在書寫人類醫學史上的新篇章?我不知道,但它其實需要信念的重大飛躍。」

                            器官異種移植的最初用途之一可能是所謂的橋式移植,在這種移植中,患者需要一個器官來維持一段時間的生命,比如幾周甚至幾個月,直到他們能夠從人類捐贈者那裡獲得更為合適的器官。Mohiuddin說:「但我相信,一旦我們有了理想的豬供體,而且它們提供的器官能存活更長的時間,我們就不需要更換新的人類器官了。」

                            馬薩諸塞州Grafton是位於Boston以西約40英里的一個小鎮,鎮上有一家無病原體機構,主要負責通過基因工程培育出為人類提供皮膚的實驗用迷你豬。

                            而異種皮膚是由活的組織構成的,目的是促進血液流動或血管的生長,這是幫助抵抗感染的愈合過程中的一個關鍵步驟。第一名患者接受了一塊5×5厘米的異種皮膚,但隨後的患者將接受更大面積的移植。在第一名患者接受移植5天後,外科醫生移除了移植皮膚,代之以取自患者大腿的永久性移植物。目前患者正在康復中,有望很快恢復工作。

                            雖然類人猿和猴子是我們的近親,但科學家現在認為豬是人類器官的理想提供者。原因在很大程度上是因為:首先,豬的器官只需要幾個月就能長到合適的大小,而猴子則需要10到15年。另外,豬的器官也更接近人類的器官。與此同時,美國國立衛生研究院(National Institutes of Health)已經終止了對黑猩猩的研究。科學家們認為,公眾可能會在道德上更接受使用豬作為器官捐贈者而不是猴子,因為公眾已經習慣了豬在農業領域的角色了。

                            可以說,總部位於Boston的生物技術公司XenoTherapeutics開發的異種皮膚前景廣闊。到目前為止,一名患者已經接受了經過基因改造的豬皮膚移植,另有五名燒傷患者正在等待接受移植。這些皮膚只是暫時移植到人體上,一旦病人的皮膚長出來就會被移除。參与試驗的醫生說,供體組織似乎正在愈合,同時接受移植的人體皮膚也在愈合,這一過程中也沒有出現排斥反應,比如引發免疫反應或傳播動物病毒——這兩個問題是異種移植面臨的主要問題。XenoTherapeutics公司的首席執行官aul Holzer向OneZero表示:「我們正在向著完全複製用於嚴重和大面積燒傷的護理標準的皮膚這一目標前進。」

                            但是,即使技術問題得到了解決,說服公眾接受豬器官移植也可能是一個非常大的難題。Mohiuddin現在是馬里蘭大學(University of Maryland)醫學院心臟移植項目的主任,他表示,儘管異種移植的前景廣闊,潛力也很大,但是改變公眾的看法可能是一個長期的過程。

                            「我們必須確保皮膚或其他非致命性組織的移植取得成功才行,」Ardehali表示,「接下來我們可以試試腎臟,因為如果腎臟衰竭了,患者還可以靠透析活命,但如果心臟或肺衰竭了,恐怕神也救不了你。」

                            圖片來源:Minipigs/Wikimedia Commons

                            一般情況下,嚴重的二度和三度燒傷會用同種異體或人類屍體的皮膚來治療。同種異體移植有助於保護傷口不受感染,防止體液從體內流失,促進病人皮膚的重新生長。馬薩諸塞州總醫院整形外科醫生、曾擔任XenoTherapeutics公司董事會主席的Curtis Cetrulo博士表示:「皮膚是世上萬物的重要屏障。作為人類,我們就像是一袋液體,而我們的皮膚就像是一個塑料袋一樣。」

                            Mohiuddin表示:「如果你告訴別人,『我們想把豬的心臟植入你體內』,可能會引起軒然大波。如果試驗成功,就為其他類型的移植鋪平道路,如腎臟、心臟、肺或肝臟。」

                            科學家們長期以來一直試圖將動物器官移植到人類身上,而Xeno-Skin就是其中最新的一項實驗。20世紀60年代,美國外科醫生Keith Reemtsma曾將黑猩猩的腎臟移植到人類身上,但這項試驗失敗了,因為這些器官出現了排斥反應或感染。1984年,一名被稱為「Baby Fae」的嬰兒接受了一隻狒狒的心臟移植手術,但在一個月內死亡。

                            譯者:喜湯

                            Ardehali表示,在未來5到10年內,需要器官移植的人依然不太可能選擇移植豬的心臟或肺,但他確實認為這一情況正變得越來越近。

                            這些迷你豬的皮膚看起來與人類的皮膚非常相似,被稱為異種皮膚(Xeno-Skin)。為了加快愈合過程,馬薩諸塞州總醫院(Massachusetts General Hospital)的外科醫生們會將把這些豬的皮膚移植到一小群燒傷患者身上。這是美國食品和藥物管理局(U.S. Food and Drug Administration,FDA)批准的第一個將活體動物組織用於人體的實驗,這是將動物體內生長的整個器官移植給需要它們的人的必要步驟,這一過程被稱為異種移植(xenotransplantation)。

                            哥倫比亞大學(Columbia University)轉化免疫學中心主任Megan Sykes博士表示:「目前大多數異種移植界的人士都聲稱風險是可控的。食品和藥物管理局批准這項試驗的事實也反映了這種想法。」

                            與此同時,XenoTherapeutics公司也在培育轉基因豬的神經,這些神經可以移植到因車禍、跌倒或其他原因受傷而神經受損的人身上。該公司希望在2020年開始對這種方法進行臨床試驗。

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                            從長期來看,暫時將豬的皮膚移植到燒傷部位要比把豬的器官移植到人體內簡單得多,但加州大學洛杉磯分校(UCLA)的心肺移植外科醫生Abbas Ardehali博士((他沒有參与異種皮膚移植試驗))表示,從安全角度來看,暫時將豬的皮膚移植到燒傷部位頗具意義。「我認為這種方法的好處是,即使出現最壞的情況,比如豬皮膚失效之類的,你可以從頭再來。而不是說像心臟或肺移植這樣的大手術,一旦失效的話是要出人命的。」

                            基因編輯工具CRISPR也使修改動物以進行異種移植變得更加容易。2017年,一家名為eGenesis的創業公司宣布,它們已經成功移除一組只在豬身上發現的病毒,這些病毒長期以來被認為會導致人類在接受豬類器官移植時出現感染風險。豬的內生性逆轉錄病毒(PERVs)被認為是阻礙向人類器官移植的另一個主要「攔路虎」,儘管沒有人因為移植而發生PERV感染,但目前實驗室研究對此還沒有定論。

                            Holzer表示,當缺乏屍體皮膚的時候——尤其是在戰場和發展中國家——豬的皮膚可能是一種替代選擇。豬和其他動物的皮膚已經被用來做傷口敷料,但這些皮膚已經經過了化學處理,是乾燥的皮膚,所以在這些皮膚中已經不存在存活的細胞了。「它基本上就像是一塊皮革,」 Cetrulo表示,「它是死皮膚,是加工過的皮膚。」

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