基因编辑|涉人异种移植尝试:人类未来可以移植动物器官吗?

美国时间2021年9月25日,61岁的纽约大学格朗尼医学中心移植研究所主管罗伯特·蒙哥马利(Robert Montgomery)和他的助手们,正在进行一项肾外科手术。从技术角度看,这是一项简单的手术,只需把新的肾脏和人体的股动脉和股静脉连接,再观察是否能正常运转就好。不过,这位全球知名的肾移植外科医生,在操作过程中,比以往多了一份小心和谨慎。
这不是一次普通的肾外科手术。躺在手术台上的是一位戴着面罩呼吸机的脑死亡女性,而要与她身体连接的这颗肾脏,则来自于一只猪。这也不是一只普通的猪,而是通过基因编辑技术改造过的猪。科研人员把猪体内的α-gal基因敲除掉,以消除与人体连接后发生的超急性排斥反应。
手术完成得很顺利,猪肾与人体顺利连接。蒙哥马利和团队在观察肾脏运行54小时后,宣告手术结束。消息很快传遍全球,各国媒体纷纷跟进报道,用“人类异种移植历史的里程碑”概括了蒙哥马利的这次手术。在中国,“美国成功完成猪肾脏移植人体手术”的话题甚至登上了热搜,阅读量超过4000万。
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插图|老牛
作为人类首例异种移植手术的操作者,蒙哥马利并不是一名异种移植专家,而是一名同种肾移植专家。为什么会进入这个和他的专业并不非常匹配,但又具有重要意义的手术,要从三年前说起。2018年9月20日,这位给别人换了半辈子肾脏的器官移植专家,接受了心脏移植手术。此前,患病严重的时候,他甚至昏迷了将近一个月。心脏手术后,蒙哥马利对器官移植多了一层作为患者的感同身受。他曾对媒体说,感觉自己手术后的生活,像是从别人那里借来的。而自己之所以还能延续生命,或许是还有事情没有做完。
2019年6月,蒙哥马利参加了美国器官移植大会(American Transplantation Congress)。年会上,全球各国器官移植界的专家齐聚波士顿,花了整个下午讨论一个问题——“异种移植,我们准备好了吗?”。所谓异种移植,是指把一个物种的器官或组织移植到另一个物种体内。
与会的专家们意见分成了两派,一派认为我们可以开始做动物和人的异种移植临床试验,因为基因编辑猪与非人类灵长类动物之间的异种移植已相当成熟。国际上近几年操作的多例异种移植试验证实,狒狒、猕猴等非人类灵长类动物在接受基因编辑猪的器官移植后,可以存活数周到数月,已经基本解决了超急性排斥反应问题。这意味着,按照医学惯例,下一步的临床试验就是猪和人体之间的异种移植临床探索。但另一派认为从动物到人的异种移植时机并不成熟。不管从病毒、伦理还是生物适应性方面,都有很多问题尚未解决。
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《心脏移植医师》剧照
在当天会场上,蒙哥马利站到了反对的一派。他明确表示就目前的情况来说,我们距离临床人体异种移植还有很长的路。然而,他也认为,对异种移植的探索,不应该仅仅停留在猪和非人类灵长类动物这个阶段。对人体试验,总要向前迈一步。于是,蒙哥马利提出了以脑死亡遗体与基因编辑猪肾脏为模型,作为“桥梁”逐步向临床过渡阶段的想法。
华中科技大学同济医学院附属同济医院移植研究所教授、《中华器官移植杂志》总编辑陈忠华告诉本刊采访人员,此次手术确实是异种移植历史上的一次进步,但远非意味着人类很快就可以实施异种移植手术。
首先,此次手术并没有完全植入到人体,而是采用医学上常用的“载体灌流技术”(in vivo perfusion),猪的肾脏虽然已和人体股动脉和静脉血管连接,但为了方便观察,外置在受者的右大腿内侧。其次,这不属于临床阶段的手术。因为受体属于是已经脑死亡状态下的遗体。陈教授告诉本刊,“脑死亡等于死亡,受者已经不是活体,而是一具人工维持循环的遗体。因此,这是相当接近临床,但不等于临床移植的手术”。因此,对蒙哥马利团队手术更准确的理解是——他们为动物过渡到人体间的异种移植临床试验,搭建了一架桥梁。
器官短缺
在器官移植历史上,异种移植出现得比同种移植更早。在欧美,早期因为宗教、文化等原因,医生不被允许解剖人体,更别提在人体间移植器官,因此医生们尝试用动物的器官来解决。人类最早有记载的异种移植案例,可追溯到17世纪。1667年,两位法国医生给一名15岁的男孩输入了约300毫升羊血,最终以小男孩去世告终。而后几百年里,不乏医生曾尝试用羊、兔子的肾脏解决患者的尿毒症等器官衰竭问题,但这些尝试都没有成功。