豬可能如何幫助需要肝移植的人

(SeaPRwire) –   器官移植可以拯救生命,但是合適的捐贈者器官供應短缺,科學家正在尋找更可靠的替代方法來替換受損的器官,不再依賴運氣,而是利用最新的科學進步。

豬正為需要肝移植的一萬美國人帶來希望。1月18日,賓夕法尼亞大學和生物技術公司eGenesis及OrganOx宣布了一項重大進展。他們將一名腦死亡患者連接到一隻豬的肝臟上,患者的血液在三天內流經豬肝。

「看到系統運作讓我感到驚訝,」賓夕法尼亞大學外科教授Abraham Shaked說,他監督了實驗。「腦死亡患者狀況極為穩定,我們很驚訝地看到,在三天內,豬肝在體外功能正常,狀況看起來不錯。」

科學家表示,在腦死亡患者身上試驗過的基因修飾豬肝可以作為人類肝臟的臨時替代品。在這第一例中,患者自己的肝臟繼續功能,但研究人員計劃在移除患者肝臟後,對腦死亡患者進行測試。

希望是豬肝一天可能可以作為移植等待名單上的患者的臨時橋樑,以及因酒精引起的肝損傷而需要肝臟自行恢復的患者。最終,豬肝可能也可以移植到人體。

工作原理

這項突破結合了幾項科學創新。豬供體是使用與製造的同一過程製造的克隆體。它們是使用經過的細胞進行基因編輯而製造的。豬肝被連接到一台輸液機,將血液從腦死亡患者和豬肝之間泵送。

Shaked表示,早期測試顯示,在三天的研究期間,豬肝的功能就像人類肝臟一樣——從患者身上獲得血液並產生膽汁。eGenesis的CEO Mike Curtis說,患者在其他肝功能測量如膽紅素和乳酸水平方面也顯示出增加的影響,這表明豬肝正在為患者肝臟產生的物質做出貢獻。

超越排斥

動物到人類肝移植——異種移植——自1960年代以來一直是科學家的聖杯。但許多研究因排斥反應而失敗。不同物種的器官天然不相容;例如試圖用豬肝替換人類肝臟,會導致在最小血管中形成微觀血栓,破壞紅血球並切斷對移植肝臟的血液供應。

通過修改豬肝中的一些基因使其不那麼豬類而更像人類,是解決問題的一種方法,但第一代此類修改的肝臟可能只能進行有限的基因變更。例如在2017年的一項研究中,科學家將經過單一基因修改以減少不相容性的豬肝移植到獼猴體內,肝臟最終被排斥。然而,一隻獼猴存活了一個月,表明這種技術可能有助於減少排斥的機率並延長這些移植的有效期。

自那項研究以來,CRISPR技術已經成為相對容易地引入多個基因變更的強大方式。在本研究中,eGenesis科學家使用CRISPR對豬基因組進行不止一個,而是69個編輯:三個去除最豬類的蛋白質以激活人體系統排斥肝臟,七個編輯添加人類基因到豬肝,59個去活化可能對人體造成問題的豬退病毒。「如果沒有CRISPR,幾乎不可能那麼多編輯,」Curtis說。

豬肝的未來

這項單一患者研究只是異種移植可以實現的開始。Shaked說,肝臟有兩項主要職責:調節葡萄糖和膽固醇等重要酶和物質,以及從血液中過濾毒素。這項實驗重點在後者,但在未來的更精緻豬肝可能最終可以執行人體器官更複雜的一些功能。

實現這一目標的研究已在進行。Shaked對年底後進一步測試後,第一批肝功能衰竭患者可能嘗試這一系統感到樂觀。希望通過連接到豬肝,他們自己的肝臟可以恢復功能,或者在等待移植期間得到支持。他說:「根據我看到的,我感到鼓舞。」