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豬器官移植給人非天方夜譚 兩者生理學指標大體接近

日期:2022年07月15日

       来源:科技日报 图片来自网络。全球最大的猪肉生产商宣布, 专门提供用于医疗的猪器官, 希望形成用于人体移植的猪器官生产链。生产用于人体移植的香肠等器官?那些科幻情节正在成为现实。本报记者游学清日前, 全球最大的猪肉生产商史密斯菲尔德食品公司宣布, 他们新成立了一个独立的生物科学单位, 提供猪器官用于医疗, 希望形成一条用于人体移植的猪器官生产链。从而填补了人体器官捐献的空缺, 为等待器官移植的患者提供了一种生活方式。生产用于人体移植的器官, 如香肠!这不是幻想, 那些科幻情节正在成为现实。无独有偶,

在此消息发布后不久, 国内异种移植的主要研究团队和科学家齐聚北京, 召开第593届象山科学大会, 就异种移植走向临床研究的关键科学问题, 就我国异种移植的研究展开讨论。移植发展现状及如何加快临床研究。供体短缺是制约器官移植的瓶颈。根据世界卫生组织公布的数据, 世界对器官的需求已经远远超过器官的供应。
       由于供体极度稀缺, 大多数患者无法接受治疗。据武汉大学中南医院叶启发教授介绍, 由于我国器官捐献起步较晚, 目前我国的器官捐献率仍然很低, 每百万人口的器官捐献率仅为2个, 即可与西班牙、美国和英国相媲美。国家之间存在明显差异。截至2016年底, 全国共实现公民死亡后器官捐献9996例, 捐献大器官27613个。我国每年约有30万患者因终末期器官衰竭等原因等待移植。但由于供体短缺等原因, 每年能接受移植的人数只有1万人左右, 供需比例只有150万人。 : 30, 仍处于供需极度失衡的状态。移植器官的稀缺仍然是一个世界性的问题。即使在器官捐献率很高的美国, 每10分钟就有一名新患者需要进行器官移植。美国器官共享网络估计, 每天平均有 22 人死于等待器官移植。供体器官短缺是制约器官移植发展的主要瓶颈之一。猪是迄今为止发现的最好的器官捐赠者。为了解决这个问题, 科学家们尝试用异体移植、3-printing、组织工程等方法来替代它们。但是3打印技术成本比较高, 只能打印细胞结构比较简单的器官, 比如血管。对于肝脏、心脏等内部结构复杂的器官, 3-printing很难实现, 组织工程器官也面临功能问题。因此, 就人体内脏的复杂性而言, 异基因移植无疑是最可靠的方法。
       生物学家一直致力于寻找合适的替代异种动物资源。最容易想到的是与人类密切相关的非人类灵长类动物。但由于每窝产仔数少, 成熟周期长, 非人类灵长类动物数量多。有限, 不能满足大量研究和移植的需要。人群中的终极生物学家在多驯养的动物中, 选择器官体积和解剖生理指标相近的家猪。世界卫生组织在其关于异种移植的临床研究规范中指出, 猪有潜力成为移植患者的优质器官、组织和细胞的无限来源。猪的肾脏、心脏、胰岛、神经细胞等器官在结构和功能上与相应的人体器官、组织和细胞几乎完全相同, 在结构和功能上可以替代人源器官供体。并且可以对猪进行基因改造以提高异种移植的治疗效果。会议执行主席、中南大学湘雅三医院王伟教授表示, 抗排斥疗法是异种移植临床应用的关键, 动物源性免疫排斥、生理功能不相容和跨种系感染病原体是异种移植的主要障碍。人类会出现严重的猪器官排斥反应, 包括超急性免疫排斥反应、先天免疫损伤和细胞介导的免疫排斥反应, 其中超急性排斥反应是异种移植的最大障碍。目前国际移植领域的共识是, 异种移植可以利用基因改造技术对移植供体猪进行人源化, 有望控制免疫排斥和功能不相容问题,

并能显着改善器官、组织和细胞的异种移植。为了对人体的治疗效果, 减少抗排斥药物的使用。目前, 全球已建立了40多种异种移植转基因猪。临床前研究结果表明, 这些转基因猪大大提高了异种移植的疗效, 与临床同种异体移植的结果非常接近。但是没有人转基因猪可以实现独立于抗免疫排斥疗法的长期移植物存活。因此, 建立与转基因猪相匹配的抗排斥治疗方案也是异种移植临床应用的关键。预防跨物种感染的解决方案 在异种移植中, 跨物种生物安全问题一直备受关注。众所周知, 许多人类病原体来源于动物, 比如狒狒, 而可怕的埃博拉病毒来源于果蝠。人们普遍认为, 该物种离人类越近, 其携带的病原体就越有可能感染人类。
       目前的研究确定了 26 种具有物种间交叉感染风险的病原体。其中, 最难解决的就是消灭猪内源性逆转录病毒(该基因编码一种逆转录酶, 可以让病毒整合到其他物种的基因组中。而这个基因位于猪肾上皮细胞中, 足有62个)剩下多套备份,

要一个一个清除, 太麻烦了。这两年, 这个问题基本解决了:哈佛医学院遗传学教授乔治·丘奇和杨鹿晗博士的团队, 使用新型基因编辑技术9, 一次性敲除隐藏在猪基因组中的62个片段, 体外实验验证病毒的感染率减弱近1000倍, 从而解决了猪内源性逆转录病毒感染的风险。 2015年, 成果发表在《》杂志上。异种移植的临床应用才近在咫​​尺。不过, 对于这个问题, 与会专家认为, 是否能多e 基因改造会给猪带来的其他问题需要更多的后续研究。在我国进行异种移植移植研究处于领先地位。近年来, 许多国家在异种移植领域的投资不断增加。目前, 美国、中国、日本、韩国、澳大利亚都有异种移植团队, 实验记录不断刷新。科学家们尝试将猪器官移植到非人类灵长类动物体内。到目前为止, 美国马萨诸塞州总医院完成的异种移植心脏移植, 受者存活时间已达945天, 而异种肝移植受者存活时间较短。
       第四军医大学西京医院团队完成了猪肝移植。在西藏猴子的手术实验中, 供体肝脏和受体存活了长达 25 天。第四军医大学西京医院窦克峰教授认为, 很快就会有一项或多项器官异种移植研究进入临床阶段。与实体器官移植相比, 异种移植细胞和组织移植的存活时间明显更长。王伟教授说, 1999年中南大学团队获得政府批准, 对22例1型糖尿病患者进行新生猪胰岛移植, 其中20例有效。血红蛋白恢复正常, 6年后复查未发现交叉生殖系感染。虽然我国目前在异种移植临床研究领域跻身世界一流团队, 但与会专家一致认为, 要保持这一领先地位, 需要国家和科研人员共同努力, 还有更多的政策、研究经费和研发。肝移植之父。它说的是:任何昨天看起来不可思议、今天几乎无法实现的技术,

明天都可能成为常规。相关链接 异种移植研究大事记 1905 年, 法国医生布兰斯托(Branstow)将一只兔子的肾脏切成薄片, 植入肾功能衰竭的儿童体内。手术非常成功。这是世界上第一次异种移植。但16天后, 孩子死于排斥反应引起的肺部感染。 1964年美国完成了第一次成功的肾脏异种移植(在黑猩猩身上进行的临床试验, 受者在免疫抑制后存活长达9个月。这个实验重新点燃了医学界对异种移植的希望。1966年在美国完成异种移植的第一次临床试验。2003年, 公司创始人和同事创造了第一只基因敲除克隆转基因猪(猪, 异种移植进入了新的发展阶段。2015年, 美国哈佛大学科学家乔治·丘奇通过9基因编辑技术,

猪内源性逆转录病毒基因在猪体内被成功抑制, 从而解决了猪器官移植人体的重大难题, 为全球数百万需要器官移植的患者带来了希望。

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