猪可能如何帮助需要肝移植的人

(SeaPRwire) –   器官移植可以挽救生命,但是合适的捐赠者数量有限,这就是科学家寻找更可靠的替代方法替代疾病器官的原因,这种方法不那么依赖运气,更依靠一些最新的科学进步。

猪就是希望给需要肝移植的人带来希望的动物。2024年1月18日,宾夕法尼亚大学和生物技术公司eGenesis和OrganOx宣布一个可能解决这个问题的重大进展。他们将一个脑死亡患者连接到一头猪的肝脏上,患者的血液在三天内循环通过猪肝。

“看到系统运行起来,我感到很惊讶,”宾夕法尼亚大学外科教授Abraham Shaked说,他监督了这个实验。“脑死亡患者异常稳定,我们很惊讶地看到,在三天内,猪肝在体外功能正常,看起来还不错。”

科学家说,这个脑死亡患者实验证明,经过基因修饰的猪肝可以作为人体肝脏的临时替代品。在这个第一例中,脑死亡患者的肝脏继续功能,但研究人员计划在移除他们的肝脏后,对脑死亡患者进行测试。

希望是猪肝一天可能可以作为移植等待名单上的患者的临时桥梁,以及因酒精相关条件导致肝脏受损需要自己恢复的患者提供时间。最终,这些肝脏也可能移植到人体。

工作原理

这个突破结合了几项科学创新。猪供体是使用与产生的同一过程克隆出的克隆体。它们是使用经过编辑的猪细胞通过CRISPR技术创建的。随后,基因编辑过的猪肝脏连接到一个心脏尸体和猪肝之间泵血的灌注机器上。

Shaked说,早期测试显示,在三天的研究期间,猪肝就像人体肝脏一样工作——从患者体内获取血液并产生胆汁。eGenesis创建基因修饰猪的CEO Mike Curtis说,患者在其他肝功能测量如胆红素和乳酸水平方面也显示出加成效应,这表明猪肝对患者肝脏产生的物质也有贡献。

克服排斥

动物到人类肝移植——或异种移植——从1960年代就一直是科学家的圣杯。但许多这样的研究都因排斥失败。不同物种之间的器官天然不兼容;试图用猪肝替换人类肝脏,例如,会导致在最小血管中形成微血栓,破坏红细胞并切断对移植肝脏的血液供应。

通过修改猪肝中的一些基因来使其不那么猪样而更像人类,是解决问题的一种方法,但第一代这样修改的肝脏可能只能进行有限的基因变化。2017年的一项研究中,例如,科学家将包含单个基因修改以减少不兼容性的猪肝移植到狒狒体内,最终还是被排斥。然而,有一只狒狒存活一个月,表明这种技术可能持有减少排斥机会并延长这些移植物存活时间的潜力。

自那项研究以来,CRISPR技术作为一种可以相对容易地引入多个基因变化的强大工具出现了。在这项研究中,eGenesis科学家使用CRISPR进行不止一个,而是69个对猪基因组的编辑:三个去除最猪样的蛋白质从而激活人体系统排斥肝脏,七个编辑添加人类基因到猪肝脏,59个去活化可能对人体产生问题的猪复发病毒。“如果没有CRISPR,很难轻松进行这么多编辑,”Curtis说。

猪肝的未来

这个单个患者研究只是异种移植可以实现的开始,Shaked说。肝脏有两个主要职责:调节葡萄糖和胆固醇等关键酶和物质,并过滤血液中的毒素。这个实验重点关注后者,但在未来几年,更复杂的猪肝最终可能执行人体肝脏一些更复杂的功能。

实现这一目标的研究已经在进行。Shaked对年底之前,经过进一步测试后,第一个肝衰竭患者可能尝试这个系统表示乐观。希望通过连接猪肝,他们自己的肝脏可以恢复,或者在等待移植期间支撑他们。他说:“根据我看到的,我感到鼓舞。”