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世界首例:基因编辑后的猪肾脏移植给人类,短期功能正常

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撰文 | 王聪

导读:近日,纽约大学朗格尼医学中心的研究人员将经过基因编辑的猪肾脏移植到人体并进行了观察,发现异种移植后的猪肾脏能够正常工作,且未发生免疫排斥。这是人类数十年来追求使用动物器官移植来挽救生命的重要一步。

1954年12月23日,美国成功进行了世界第一例人体器官移植。此后,器官移植技术快速发展,20世纪70年代以来,器官移植已经成为肾功能衰竭和其他器官疾病患者的切实选择。

世界卫生组织(WHO)统计,全世界每年大约有200万人需要器官移植,然而,阻碍这些患者的最大难题不是技术问题,而是器官供体的严重短缺,全球平均器官供需比不足1:20。以美国为例,现在有114000人在等待器官移植手术,但每年只有3万人等到了器官进行手术,平均每天有20多人在等待中去世。

全世界的科研人员尝试通过多种途径解决器官移植短缺问题,其中比较具有应用前景的是异种器官移植。异种器官移植,是使用其他物种的器官进行人体器官移植,其中代表性的公司有杨璐菡等人创立的eGenesis公司和杭州启函生物等。

早在17世纪,就有人尝试用动物血液给人类输血,当然,结果可想而知。

时间到了1984年,心脏学家 Leonard L. Bailey 博士将狒狒心脏移植给了一个名叫Fae的女婴,Fae出生时有严重的心脏发育不全,在垂死之际,Bailey 博士为她进行了这项轰动世界的异种移植手术,然而这并未能拯救Fae,她在手术后第21天死于机体排斥和器官衰竭。

此后,科学家们将异种移植的目光放到了猪的身上,因为猪本身是作为人类的食物而被养殖,因此用于器官移植所产生的的伦理问题较少,此外,猪的产仔数量大,妊娠期短,且器官大小与人类接近。

实际上,几十年来,来自猪的心脏瓣膜、来自猪肠的肝素、以及猪皮移植物和猪角膜,已经被成功应用于人类的治疗。但是将猪的整个器官移植给人类,首先面临的问题就是免疫排斥,这主要是由于猪携带的基因产生的α-Gal抗原所致。

基于这一点,United Therapeutics的子公司Revivicor开发出了敲除该基因的猪,并于2020年12月通过了美国FDA的批准,将这些猪用作人类的食物或药物。


接受猪肾移植的是一位脑死亡的女性,她的家人同意医生在她停止生命迹象之前进行这项异种移植实验。

纽约大学朗格尼医学中心的研究团队将这种猪的肾脏连接到这位人类受体的一对大血管上,然后在呼吸机上观察了两天时间,移植后的猪肾脏能够正常过滤废物并产生尿液,而且没有引发排异反应


该研究的领导者 Robert Montgomery 医生表示,移植后的猪肾脏工队绝对是正常的,并没有像之前担心的那样立刻产生免疫排斥


Robert Montgomery医生

这项实验是数十年来人类寻求使用动物器官异种移植挽救生命的重要一步,为未来几年在活人身上进行猪肾或心脏移植铺平了道路,也为成千上万的器官移植等待着带来了生的希望。

在此之前,2021年6月24日,致力于使用猪器官进行人体异种移植的公司 Miromatrix Medical 在纳斯达克上市,这是首个上市的异种器官移植公司。


Miromatrix 开发了其独有的灌注脱细胞和再细胞化(perfusion decellularization and recellularizatio)方法。由于猪的的细胞外基质(ECM)与人的同源性超过93%,可以显著降低排异反应等不良反应的出现。首先,他们使用泵洗细胞技术,将猪器官内的活细胞洗脱掉,只留下蛋白质框架,使结构和脉管系统完好无损。然后,再灌注人体细胞重新填充蛋白质框架,培养出可用于人体移植的器官。


2021年3月2日,猪器官异种移植研究公司eGenesis 公司宣布完成1.25亿美元的C轮融资。

2021年3月29日,猪器官异种移植研究公司杭州启函生物科技有限公司完成6700万美元的A++ 轮融资。启函生物成功开发出第一代可用于临床的异种器官移植雏形——“猪3·0”。它们是迄今为止基因编辑数量最多的动物。根据研究人员对细胞的各种测试,这些小猪的器官和人有更好的免疫兼容性,并且完全消除了猪内源性逆转录病毒(PERV),可以满足安全、成功移植到人类体内的要求

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