在首例手术中,一名57岁的晚期心脏病患者成功接受了转基因猪心脏的移植,三天后仍然状况良好,这是该名心脏病晚期患者目前唯一可用的选择。这项具有历史意义的手术由马里兰大学医学中心(UMMC)的马里兰大学医学院(UMSOM)进行。
这种器官移植首次证明转基因动物心脏可以像人类心脏一样发挥作用,而不会立即被身体排斥。在接下来的几天和几周内,医学中心将仔细监测患者——马里兰州居民大卫贝内特,以确定移植是否能挽救生命。
“要么死,要么做这个移植手术。我想活下去,我知道这是在黑暗中的一次尝试,但这是我最后的选择。”患者Bennett先生在手术进行前一天说,在过去的几个月里,他一直在住院和卧床不起。
美国食品和药物管理局通过其扩大准入条款,在新年前夜授予了手术的紧急授权。“这是一项突破性的手术,使我们离解决器官短缺危机更近了一步。根本没有足够的供体人类心脏来满足一长串潜在的接受者。”通过手术移植了该器官的医学博士BartleyP.Griffith说,“我们正在谨慎行事,但我们也乐观地认为,这项世界首创的手术将为患者未来提供重要的新选择。”
UMSOM外科教授、医学博士MuhammadM.Mohiuddin被认为是世界上最重要的动物器官移植专家之一,他于五年前加入UMSOM,并与Griffith博士一起建立了心脏异种移植计划。Mohiuddin博士担任该计划的科学/计划主任,Griffith博士担任其临床主任。
“这是多年来高度复杂的研究的成果,旨在在存活时间超过9个月的动物身上磨练这种技术。FDA使用我们的数据和实验猪的数据来授权对终末期心脏病患者进行移植。”Mohiuddin博士说。
根据联邦政府的organdonor.gov,目前约有,名美国人正在等待器官移植,每年有超过6,名患者在接受器官移植前死亡。异种移植可能会挽救数千人的生命,但确实存在一系列独特的风险,包括引发危险免疫反应的可能性。这些反应可以触发器官的立即排斥,对患者造成潜在的致命后果。
异种移植在年代首次尝试,但在加利福尼亚州洛马琳达大学的著名案例StephanieFaeBeauclair之后大部分被放弃。患者婴儿出生时患有致命的心脏病,接受了狒狒心脏移植手术,但由于免疫系统排斥外来心脏而在手术后一个月内死亡。然而,多年来,猪心脏瓣膜已成功用于替代人体瓣膜。
在同意接受移植之前,患者Bennett先生已充分了解该手术的风险,并且该手术是实验性的,具有未知的风险和益处。六周多前,他因危及生命的心律失常入院,并被连接到称为体外膜肺氧合(ECMO)的心肺旁路机以保持生命。除了没有资格进入移植名单外,他还因心律失常而被认为不符合人工心脏泵的条件。
位于弗吉尼亚州布莱克斯堡的再生医学公司Revivicor将转基因猪提供给UMSOM的异种移植实验室。移植手术当天上午,由Griffith博士和Mohiuddin博士领导的手术团队将猪的心脏取出,并将其放入XVIVOHeartBox灌注装置中,这是一种在手术前保存心脏的机器。
医生和科学家们还使用了一种新药以及传统的抗排斥药物,这些药物旨在抑制免疫系统并防止身体排斥外来器官。使用的新药是由KiniksaPharmaceuticals制造的实验化合物。
“这一史无前例的历史性程序凸显了转化研究的重要性,它为患者在未来受益奠定了基础。这是我们长期致力于在异种移植计划中发现和创新的成果。”医学博士E.AlbertReece说。
巴尔的摩马里兰大学校长布鲁斯·贾雷尔(BruceJarrell)医学博士(BruceJarrell)本人是一名移植外科医生,他回忆说:“格里菲斯博士和我在器官移植手术还处于起步阶段时就开始担任器官移植外科医生。当时,这是每个人的梦想。"
“这确实是历史性的、具有里程碑意义的一步。虽然我们长期以来一直处于研究的前沿,推动异种移植有望成为解决器官危机的可行解决方案,但许多人认为这一突破将在未来很长一段时间。”BertW.OMalley说道,他也是马里兰大学医学中心总裁兼首席执行官。“我不能更自豪地说未来就是现在,我们熟练的UMMC和UMSOM医师科学家团队将继续推进和调整医学发现,为更多急需的患者提供生命线。”
马里兰大学医学系统总裁兼首席执行官MohanSuntha补充说:“马里兰大学医学系统致力于与我们的马里兰大学医学院合作伙伴一起探索、研究并在许多情况下实施患者护理方面的创新,使提高生活质量和挽救生命成为可能。我们感谢这位患者的巨大勇气,他做出了非凡的决定,参与这一开创性的手术,不仅有可能延长自己的生命,而且为了他人的未来利益。”
转基因猪的器官一直是异种移植研究的重点,部分原因是猪、人类和非人类灵长类动物之间的生理相似性。UMSOM获得了万美元的研究资助,用于在狒狒研究中评估Revivicor转基因猪UHearts。
三个基因(负责人类对猪器官的快速抗体介导排斥)在供体猪中被“敲除”,六个负责猪心脏免疫接受的人类基因被插入基因组。最后,为了防止猪心脏组织过度生长,猪中的一个额外基因被敲除,在供体猪中总共进行了10次独特的基因编辑。
Mohiuddin博士、Griffith博士和他们的研究团队在过去五年中不断完善将猪心脏移植到非人类灵长类动物身上的手术技术。Mohiuddin博士的异种移植研究经验跨越30多年,在此期间,他在同行评议的研究中证明,转基因猪的心脏在放置在腹部长达3年时可以发挥作用。成功取决于对实验性供体猪UHeart的基因修饰和抗排斥药物(包括一些实验性化合物)的正确组合。
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