在首例手術中,一名 57 歲的晚期心臟病患者成功接受了轉基因豬心臟的移植,三天後仍然狀況良好,這是該名心臟病晚期患者目前唯一可用的選擇。這項具有歷史意義的手術由馬里蘭大學醫學中心 (UMMC) 的馬里蘭大學醫學院 (UMSOM) 進行。
這種器官移植首次證明轉基因動物心臟可以像人類心臟一樣發揮作用,而不會立即被身體排斥。在接下來的幾天和幾周內,醫學中心將仔細監測患者——馬里蘭州居民大衛貝內特,以確定移植是否能挽救生命。
“要麼死,要麼做這個移植手術。我想活下去,我知道這是在黑暗中的一次嘗試,但這是我最後的選擇。”患者 Bennett 先生在手術進行前一天說,在過去的幾個月裡,他一直在住院和臥床不起。
美國食品和藥物管理局透過其擴大准入條款,在新年前夜授予了手術的緊急授權。“這是一項突破性的手術,使我們離解決器官短缺危機更近了一步。根本沒有足夠的供體人類心臟來滿足一長串潛在的接受者。”透過手術移植了該器官的醫學博士 Bartley P. Griffith 說,“我們正在謹慎行事,但我們也樂觀地認為,這項世界首創的手術將為患者未來提供重要的新選擇。”
UMSOM 外科教授、醫學博士 Muhammad M. Mohiuddin 被認為是世界上最重要的動物器官移植專家之一,他於五年前加入UMSOM,並與 Griffith 博士一起建立了心臟異種移植計劃。Mohiuddin 博士擔任該計劃的科學/計劃主任,Griffith 博士擔任其臨床主任。
“這是多年來高度複雜的研究的成果,旨在在存活時間超過 9 個月的動物身上磨練這種技術。FDA 使用我們的資料和實驗豬的資料來授權對終末期心臟病患者進行移植。”Mohiuddin 博士說。
根據聯邦政府的organdonor.gov,目前約有110,000名美國人正在等待器官移植,每年有超過6,000名患者在接受器官移植前死亡。異種移植可能會挽救數千人的生命,但確實存在一系列獨特的風險,包括引發危險免疫反應的可能性。這些反應可以觸發器官的立即排斥,對患者造成潛在的致命後果。
異種移植在 1980 年代首次嘗試,但在加利福尼亞州洛馬琳達大學的著名案例 Stephanie Fae Beauclair之後大部分被放棄。患者嬰兒出生時患有致命的心臟病,接受了狒狒心臟移植手術,但由於免疫系統排斥外來心臟而在手術後一個月內死亡。然而,多年來,豬心臟瓣膜已成功用於替代人體瓣膜。
在同意接受移植之前,患者 Bennett 先生已充分了解該手術的風險,並且該手術是實驗性的,具有未知的風險和益處。六週多前,他因危及生命的心律失常入院,並被連線到稱為體外膜肺氧合 (ECMO) 的心肺旁路機以保持生命。除了沒有資格進入移植名單外,他還因心律失常而被認為不符合人工心臟泵的條件。
位於弗吉尼亞州布萊克斯堡的再生醫學公司 Revivicor 將轉基因豬提供給 UMSOM 的異種移植實驗室。移植手術當天上午,由 Griffith 博士和 Mohiuddin 博士領導的手術團隊將豬的心臟取出,並將其放入 XVIVO Heart Box 灌注裝置中,這是一種在手術前儲存心臟的機器。
醫生和科學家們還使用了一種新藥以及傳統的抗排斥藥物,這些藥物旨在抑制免疫系統並防止身體排斥外來器官。使用的新藥是由 Kiniksa Pharmaceuticals 製造的實驗化合物。
“這一史無前例的歷史性程式凸顯了轉化研究的重要性,它為患者在未來受益奠定了基礎。這是我們長期致力於在異種移植計劃中發現和創新的成果。”醫學博士 E. Albert Reece 說。
巴爾的摩馬里蘭大學校長布魯斯·賈雷爾 (Bruce Jarrell) 醫學博士 (Bruce Jarrell) 本人是一名移植外科醫生,他回憶說:“格里菲斯博士和我在器官移植手術還處於起步階段時就開始擔任器官移植外科醫生。當時,這是每個人的夢想。 "
“這確實是歷史性的、具有里程碑意義的一步。雖然我們長期以來一直處於研究的前沿,推動異種移植有望成為解決器官危機的可行解決方案,但許多人認為這一突破將在未來很長一段時間。”Bert W. O'Malley說道,他也是馬里蘭大學醫學中心總裁兼執行長。“我不能更自豪地說未來就是現在,我們熟練的 UMMC 和 UMSOM 醫師科學家團隊將繼續推進和調整醫學發現,為更多急需的患者提供生命線。”
馬里蘭大學醫學系統總裁兼執行長Mohan Suntha 補充說:“馬里蘭大學醫學系統致力於與我們的馬里蘭大學醫學院合作伙伴一起探索、研究並在許多情況下實施患者護理方面的創新,使提高生活質量和挽救生命成為可能。我們感謝這位患者的巨大勇氣,他做出了非凡的決定,參與這一開創性的手術,不僅有可能延長自己的生命,而且為了他人的未來利益。”
轉基因豬的器官一直是異種移植研究的重點,部分原因是豬、人類和非人類靈長類動物之間的生理相似性。UMSOM 獲得了 1570 萬美元的研究資助,用於在狒狒研究中評估 Revivicor 轉基因豬 UHearts。
三個基因(負責人類對豬器官的快速抗體介導排斥)在供體豬中被“敲除”,六個負責豬心臟免疫接受的人類基因被插入基因組。最後,為了防止豬心臟組織過度生長,豬中的一個額外基因被敲除,在供體豬中總共進行了 10 次獨特的基因編輯。
Mohiuddin 博士、Griffith 博士和他們的研究團隊在過去五年中不斷完善將豬心臟移植到非人類靈長類動物身上的手術技術。Mohiuddin 博士的異種移植研究經驗跨越 30 多年,在此期間,他在同行評議的研究中證明,轉基因豬的心臟在放置在腹部長達 3 年時可以發揮作用。成功取決於對實驗性供體豬 UHeart 的基因修飾和抗排斥藥物(包括一些實驗性化合物)的正確組合。
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