这促使研究人员对猪进行基因改造,试图使它们的器官更好地匹配。为宾夕法尼亚大学的研究培育猪的生物技术公司是马萨诸塞州剑桥市的eGenesis,该公司的目标是通过基因编辑来实现这一目标。该公司的科学家们使用Crispr对这只动物进行了总共69次基因编辑。其中包括敲除三个猪基因以防止立即免疫排斥,以及插入七个与炎症、免疫和血液凝固有关的人类基因。其余的编辑使在猪基因组中发现的可能感染人类的先天病毒失效。去年10月,eGenesis在《自然》(Nature)杂志上报道,经过相同编辑的猪肾脏在猴子身上的功能已经超过了两年。
用体外移植的猪肝来支持病人的想法并不新鲜。在20世纪60年代和70年代,有100多例这样的手术试图帮助肝功能衰竭患者。这种方法在已故人类捐赠者的肝移植确立后就被放弃了。
上世纪90年代,杜克大学(Duke University)的研究人员在肝功能衰竭患者身上进行了一系列类似的实验,但实验过程只持续了两到五个小时,猪肝就衰竭了。
eGenesis的首席执行官迈克?柯蒂斯表示:“它的效果并不好。在之前的尝试中,未经修饰的猪肝会出现肿胀,血流会在几小时内停止。在宾夕法尼亚大学的研究中,研究人员观察到稳定的血流和血压。也没有炎症的迹象。“简单的问题是,我们的器官会表现得更好吗?”现在的答案是肯定的。”
是否需要所有69个编辑仍有待讨论。2000年发表的一项研究表明,在两名肝功能衰竭患者接受人类捐赠者的器官移植之前,仅对猪的器官进行两项基因修改就能支持他们长达10个小时。柯蒂斯认为,增加的改变最终将使患者得到更长时间的支持。
宾夕法尼亚大学的研究小组计划在另外三名脑死亡患者身上改进这一程序。柯蒂斯说,eGenesis本月还将与FDA会面,讨论将其猪系统用于肝功能衰竭患者的早期试验计划。该公司还在考虑通过FDA的“同情使用”计划对病人进行一次性实验,而不是正式的试验。该计划允许在有生命危险的人唯一可用的情况下使用实验性医疗产品。
在2022年和2023年,马里兰大学(University of Maryland)的外科医生利用这一途径,用基因工程猪的心脏对患者进行了两次独立的移植手术。这两名受赠者都患有心力衰竭,但都没有资格接受传统的人体器官移植手术。第一位患者大卫·贝内特(David Bennett)活了两个月,于2022年3月去世。第二位是劳伦斯·福赛特(Lawrence Faucette),他在接受移植手术六周后于去年10月去世。
“当你谈论更长时间的器官移植时,会有很多复杂的免疫反应,”沙克说。“在这里,这是一种非常不同的思维方式。”
他说,eGenesis的猪肝可能可以维持五天的功能,但再过五天,他就不太确定了。人类肝脏一般只能在体外保存9个小时左右。研究中使用的机器是由英国OrganOx公司制造的,已获得美国食品和药物管理局的批准,并已被证明可以将这一窗口延长几个小时。没有人知道一个猪肝在机器上接在人身上能维持多久。
德克萨斯大学西南医学中心(University of Texas Southwestern Medical Center)的外科教授帕西娅·瓦格菲(Parsia Vagefi)没有参与宾夕法尼亚大学的研究,她说,基因改造和灌注装置的结合是否有助于支持活着的病人,还有待观察。
瓦格菲说:“人们一直在推动创新,以帮助解决器官短缺问题。”“但我认为我们必须认识到,需要进行更多的研究。”
