今年可能会发生第一批猪到人的器官移植

2021-01-07 11:41:08

United Therapeutics在接受Future Human独家专访时透露了其进行移植的计划

《重塑生命》是《未来人类》的一期专栏,内容涉及人类如何利用生物学对我们的身体和周围世界进行重编程。

在美国,每天都有17人因等待救生器官移植而死亡。为了应对这一危机,一家生物技术公司正在转向一种不太可能的来源:猪。总部位于马里兰州的联合疗法公司说,它计划从今年开始将转基因猪的器官移植到人体内。

“我们就在风口浪尖上。我们希望在未来的一两年内接触到人类。” David Ayares博士在接受Future Human的独家专访时说。艾雅雷斯(Ayares)是Revivicor的首席科学官,该公司是联合疗法公司的子公司,致力于开发猪。 “我们认为我们拥有的猪将成为我们在2021或2022年带给人类的东西。”

几十年来,科学家一直希望其他物种的器官可以用来替代人类中有缺陷的器官,即异种移植。但是动物器官移植到人体后会立即引发严重的免疫反应。在1984年的一个著名案例中,一个名叫“ Baby Fae”的加利福尼亚新生婴儿从狒狒那里得到了心脏,但是不到一个月后她的尸体拒绝了器官,死了。

Revivicor的科学家于2003年采取了第一步,以遏制这种免疫排斥反应,当时他们在猪中敲除了一个基因,该基因可产生一种称为α-gal的糖。在猪细胞表面发现的这种糖被认为是患者排斥的原因。 “您会在心脏或肾脏异种移植物中看到的大多数早期排斥反应(称为超急性排斥反应)是由于人类对α-gal糖的免疫反应所致,” Ayares解释说。

几年后,研究人员发现这种糖是在人们食用的其他动物中发现的,也对红肉产生了罕见的过敏。这种疾病通常被称为“ alpha-gal综合征”,这种情况通常是在“孤独之星”的tick叮咬某人并将其传播到该人体内时开始的。这会触发免疫反应,随后对牛肉,猪肉和羊肉等红肉产生过敏反应。

Revivicor的修饰消除了猪细胞表面的糖分。 12月,美国食品药品监督管理局(FDA)认为这些猪可以安全食用。根据FDA的说法,它们被称为GalSafe猪,是第一种被批准用于人类食品消费和潜在治疗用途的转基因动物。

但是阿亚雷斯说,联合疗法公司不打算很快开始生产无过敏猪肉。相反,他认为FDA的批准是迈向可以用作人体器官捐赠者的更广泛转基因猪的一步。

他说:“我们的最终目标是从根本上限制器官的供应。”

尽管美国器官移植的数量在2019年达到了历史最高水平,但许多人仍未按时获得。卫生与公共服务部称,目前美国有超过109,000名患者正在等待接受器官的治疗。

但是,单次改变的alpha-gal不足以使猪的器官与人体相容。在过去的十年中,Revivicor一直在研究其他可能阻止免疫反应和其他潜在并发症(例如凝血)的基因。该公司目前的猪共进行了10种基因组修饰,其中包括4种禁用的猪基因和6种人类基因。这些高度修饰的猪将用于人类临床试验。该公司认为,这些多重改变将使猪的器官与人类的供体器官具有可比性。

这些猪器官在人类患者体内能持续多久仍是未知数。 Revivicor以及美国国立卫生研究院的研究人员于2016年报告说,他们能够在狒狒中将猪心保持存活两年半。狒狒保持了原有的心脏,但是,猪的心脏被移植到了狒狒的腹部。 Revivicor猪的肾脏在猴子中存活了六个多月。

希望器官可以持续一生,但也被设想为在健康的人体器官可用之前保持移植患者存活的桥梁。

United Therapeutics and Revivicor计划首先开始进行猪到人肾脏移植的试验,然后再进行心脏移植。国家肾脏基金会说,等待肾脏的患者比其他任何器官都要多,等待时间为三到五年。阿亚雷斯说,这些试验的理想参与者“肯定是器官移植名单上的人”,但没有详细说明公司计划如何选择患者进行试验。

Revivicor不是唯一一家将基因工程猪器官移植到人体内的公司。波士顿的eGenesis及其中国合作伙伴Qihan Biotech正在使用基因编辑工具CRISPR对猪进行修饰,希望有朝一日也能在人类患者中使用其器官。去年,Qihan Biotech的首席执行官Luhan Yang博士告诉我,该公司已经繁殖了成千上万具有多种基因组改变的经过编辑的猪。同时,波士顿XenoTherapeutics公司目前正在临床试验中测试Revivicor的GalSafe猪的猪皮,以治疗烧伤创面。猪皮移植是临时的,直到患者自己的皮肤长回来。

猪的心脏瓣膜已经常规用于替换人体内受损的瓣膜,但是该组织已经用杀死其细胞的化学物质进行了处理。

至于患有α-gal综合征的人,他们可能不得不等待更长的时间才能获得无过敏猪肉。阿亚雷斯说,联合治疗不会直接参与开发和销售GalSafe猪的猪肉,但它有兴趣寻找第三方分销商来将肉带给客户。

毫无疑问,将猪器官移植到人体内是有风险的,但是,如果行之有效,它将结束长达数年的移植患者等待时间,并有可能挽救生命。