每經(jīng)編輯 孫志成 易啟江    

3月9日，馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院在其官網(wǎng)發(fā)布消息稱，人類歷史上首個(gè)移植基因編輯豬心的患者David Bennett（大衛(wèi)·貝內(nèi)特）已經(jīng)于周二（3月8日）去世，距離其接受手術(shù)約兩個(gè)月。

院方表示，幾天前他的狀況出現(xiàn)惡化。

醫(yī)院方面還表示，目前無(wú)法對(duì)死因作進(jìn)一步評(píng)論，因?yàn)獒t(yī)生還沒有進(jìn)行徹底檢查。院方計(jì)劃在一份同行評(píng)審的醫(yī)學(xué)雜志上公布結(jié)果。

人類首次將轉(zhuǎn)基因豬心臟移植到患者體內(nèi)

據(jù)海外網(wǎng)1月10日綜合《今日美國(guó)》、美國(guó)廣播公司等外媒消息，美國(guó)馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院當(dāng)?shù)貢r(shí)間10日在新聞發(fā)布會(huì)上表示，一名57歲的馬里蘭男子在接受轉(zhuǎn)基因豬心臟移植手術(shù)3天后情況良好。

據(jù)報(bào)道，這是人類首次成功將轉(zhuǎn)基因豬心臟移植到患者體內(nèi)。

圖片來(lái)源：外媒報(bào)道截圖

這名美國(guó)男子名叫大衛(wèi)·貝內(nèi)特，現(xiàn)年57歲。其主治醫(yī)生說，手術(shù)在美國(guó)巴爾的摩進(jìn)行，時(shí)長(zhǎng)7小時(shí)，目前病患狀況良好。外媒稱，移植手術(shù)中使用的豬已經(jīng)過基因改造，但貝內(nèi)特接下來(lái)的情況未知。貝內(nèi)特的兒子也稱，目前一切處于未知狀態(tài)。

心臟移植是挽救貝內(nèi)特生命的最后希望，貝內(nèi)特在手術(shù)前一天也表示：“要么死，要么做移植手術(shù)。這是我最后的選擇?！笔中g(shù)前，他已臥床六周，處于心臟病晚期，他表示“期待自己康復(fù)后能下床行動(dòng)”。

對(duì)于負(fù)責(zé)手術(shù)的醫(yī)療團(tuán)隊(duì)來(lái)說，這場(chǎng)手術(shù)標(biāo)志著其多年研究的成果，該成果很可能改變?nèi)蛟S多人的命運(yùn)。馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院在一份新聞稿中提到，這項(xiàng)手術(shù)將使世界“距離解決器官短缺危機(jī)更近一步”。

圖片來(lái)源：外媒報(bào)道截圖

豬心移植背后的基因編輯

值得一提的是，本次手術(shù)中移植的豬心臟并非普通豬心臟，而是經(jīng)過轉(zhuǎn)基因培育的豬心臟。供體豬總共進(jìn)行了10項(xiàng)基因編輯。其中，豬體內(nèi)3個(gè)會(huì)導(dǎo)致人體產(chǎn)生快速免疫排斥反應(yīng)的基因被剔除，人體中6個(gè)幫助免疫系統(tǒng)接受豬器官的基因被插入豬的基因組。為防止豬心過度生長(zhǎng)，還有1個(gè)豬基因也被剔除。

轉(zhuǎn)基因豬的器官一直是異種移植研究的重點(diǎn)?！艾F(xiàn)在我們擁有CRISPR基因工程，可以用于修飾動(dòng)物基因，再加上移植后使用的免疫（排斥）抑制藥物，使動(dòng)物器官更容易在人體中發(fā)揮作用。”紐約大學(xué)蘭貢（Langone）醫(yī)學(xué)中心生物倫理學(xué)系主任亞瑟·卡普蘭（Arthur L. Caplan）告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者。

（編者注：CRISPR是一種基因組編輯技術(shù)，對(duì)生物的DNA序列進(jìn)行修剪、切斷、替換或添加。）

記者注意到，90年代中期，豬器官的一個(gè)主要問題是豬的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒（PERV），即動(dòng)物基因組中的潛在致病 DNA 鏈，可能會(huì)感染人類患者并最終導(dǎo)致疾病。

被譽(yù)為“合成生物學(xué)之父”的美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院基因科學(xué)卓越中心主任、哈佛大學(xué)基因工程學(xué)教授喬治·丘奇（George Church）領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)致力于通過CRISPR基因工程技術(shù)改善豬的基因以使其與人體更兼容，從而推動(dòng)異種移植的臨床應(yīng)用。

貝內(nèi)特接受的豬心臟正是基于喬治·丘奇團(tuán)隊(duì)的技術(shù)突破，進(jìn)行了基因編輯。喬治·丘奇告訴每經(jīng)記者，“我們已經(jīng)淘汰了所有內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒，約為25~60 個(gè)，具體數(shù)量取決于供體豬的品種，從而降低了（通常是）免疫抑制患者的人畜共患感染風(fēng)險(xiǎn)?！?/span>

喬治·丘奇團(tuán)隊(duì)的這一成果最早于2015年發(fā)表，《科學(xué)》雜志在當(dāng)時(shí)稱其為“迄今為止最廣泛的CRISPR編輯壯舉”，這一成果也為本次的豬心臟移植打下了基礎(chǔ)。

此外，喬治·丘奇還向每經(jīng)記者介紹了其實(shí)驗(yàn)室對(duì)豬進(jìn)行的其他基因編輯工作，“嚴(yán)重、快速的免疫排斥反應(yīng)是由非人類糖類介導(dǎo)的，因此我們已經(jīng)修飾了豬體內(nèi)3個(gè)這樣的基因——GGTA1、CMAH和β4GalNT2。在人類器官的移植中，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重但較為緩慢的免疫排斥反應(yīng)，這與主要組織相容性（major histocompatibility, MHC）基因相關(guān)，基于此，我們也修飾了豬的類似基因。”

“除了上述基因之外，還有參與逃避自然殺傷細(xì)胞（如 HLAE/G）和抗炎基因（如 A20）的基因，以及與血液補(bǔ)體和凝血級(jí)聯(lián)有關(guān)的基因?！眴讨巍で鹌嫜a(bǔ)充道。

圖片來(lái)源：攝圖網(wǎng)-ID：401756137

器官短缺的解藥？

器官移植是許多器官衰竭患者的唯一希望。據(jù)官方數(shù)據(jù)，目前美國(guó)有超過11萬(wàn)人在等待器官移植，每年約有6000人在等待中死亡。如果異種移植能夠?qū)崿F(xiàn)，將可以挽救數(shù)萬(wàn)人的生命。

貝內(nèi)特的案例給科學(xué)界帶去了莫大的鼓舞，許多科學(xué)家將其視為一項(xiàng)具有開拓意義的手術(shù)，為解決器官短缺提供了潛在的巨大希望。

除了轉(zhuǎn)基因豬心臟之外，轉(zhuǎn)基因豬腎臟和豬肝臟也有希望用于臨床異種移植。亞瑟·卡普蘭在采訪中透露，其所在的紐約大學(xué)蘭貢醫(yī)學(xué)中心在最近展開了研究，在已死亡并使用呼吸機(jī)維持的患者中移植了轉(zhuǎn)基因豬腎。初步結(jié)果表明，在最初幾天可以預(yù)防異種移植的排斥反應(yīng)。

在被問及轉(zhuǎn)基因動(dòng)物器官的異種移植前景時(shí)，喬治·丘奇告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者：“我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)動(dòng)物體內(nèi)對(duì)病原體、衰老、漸凍人癥和癌癥的抵抗性，這些特性也將在豬的異種移植體系中得到改進(jìn)?！辈贿^他也強(qiáng)調(diào)，這并非說明豬已經(jīng)對(duì)各種人類特異性病原體，如艾滋病毒、脊髓灰質(zhì)炎、梅毒等，具有抗藥性。

雖然本次移植讓全世界看到了希望，但異種移植充滿了困難和風(fēng)險(xiǎn)，若觸發(fā)嚴(yán)重免疫排斥反應(yīng)，將對(duì)患者造成致命的后果。

亞瑟·卡普蘭認(rèn)為，即便通過基因工程對(duì)豬基因進(jìn)行了修飾，結(jié)果仍然是不確定的。“在未來(lái)的幾周內(nèi)，（貝內(nèi)特）仍然有發(fā)生免疫排斥反應(yīng)和病毒感染的風(fēng)險(xiǎn)?！?/span>

異種移植任重道遠(yuǎn)

實(shí)際上，在此之前，豬的心臟瓣膜早已被成功用于治療人類心臟病，它與豬心臟移植有何不同？是如何解決免疫排斥問題的呢？亞瑟·卡普蘭告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者，“豬的心臟瓣膜幾乎沒有血液，它的主要構(gòu)成是軟骨，并不會(huì)產(chǎn)生任何免疫排斥反應(yīng)?！?/span>

喬治·丘奇則補(bǔ)充道，“到目前為止，豬心臟瓣膜并非存活的器官，功能如同皮革，并且隨著受體（心臟）的增長(zhǎng)需要更換?！?/span>

據(jù)報(bào)道，在進(jìn)行豬心臟瓣膜手術(shù)時(shí)，其中所有的豬細(xì)胞在移植前都已被去除，因此患者也不必服用免疫抑制藥物。

此外，在亞瑟·卡普蘭看來(lái)，豬和人的壽命并不相同，豬心臟的衰老速度可能將比人類更快。對(duì)此，喬治·丘奇透露，“我的實(shí)驗(yàn)室正在努力延長(zhǎng)狗和人類的壽命，（這種方法）可能也適用于豬?！?/span>

編輯|孫志成?王嘉琦?易啟江

校對(duì)|段煉

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