世界首例猪心移植给人类!基因改造,能挽救生命吗?
近期,多家媒体报道了一则新闻:
世界首例人体接受猪心移植的手术,在当地时间1月7日于美国马里兰州成功完成。
图片来源:University of Maryland School of Medicine
原本患有严重心脏病,无法进行同种心脏移植的美国57岁男子Bennett,在接受猪心移植后情况良好,术后一周已经可以脱离ECMO,进行下地行走了。
这无疑是一次大胆的尝试,无论从医学上还是伦理上。尽管争议重重,但也为类似患者提供了新的希望。
心脏手术,从不可能到可能
众所周知,心脏是人类赖以生存的最重要器官之一。
每一次心跳,心脏都会竭尽全力将富含氧气的血液泵向大脑、肌肉,以及全身的其他器官和组织。心脏停跳,往往意味着生命走到尽头。
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60多年前,对心脏进行外科手术,还是一件人类无法想象的事。
19世纪的外科学之父,比尔罗特曾说道:在心脏上做手术,是对外科艺术的亵渎。任何一个试图做心脏手术的人,都将身败名裂。
这句话并非狂妄之言。以当时的眼光来看,一旦打开心脏,不到3分钟,病人必死无疑。
直到1954年,一位年轻医生发明了降低体温、减慢血液循环的办法,让心脏手术的时限延长到了6分钟。同时,心脏手术中需要一位陪同人充当被手术者的“临时心脏”,用导管将被受术者的全身大血管与“临时心脏”连在一起,来维持血液循环,延缓器官受损。
随后,这一方法在患有先天性室间隔缺损的1岁患儿身上,第一次完成了实践。尽管术后患儿仅存活了6天,就因并发肺部感染而去世,但也直接证明了心脏手术并非全无可能。
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这一里程碑的事件后,心脏外科开始迅速发展。
先天性心脏病的儿童,有了被治愈的可能和途径,一项项新技术也陆续被发明和应用:体外循环、人工心肺、心脏移植……在现今的我们看来,虽然仍然充满挑战,却足以被称为人类的壮举。
近年来,全球各地被疫情所笼罩,拯救了许多严重心肺衰竭新冠重症患者的体外人工心肺ECMO,也逐渐被众人知晓。得益于心脏外科诊疗技术的不断发展,原本无法延续生命的患者,有了重获新生的可能。
心脏移植——
晚期心脏病患者的救命稻草
如果说心脏手术是挑战不可能,那心脏移植就更是生命的奇迹。
对于晚期心力衰竭和严重冠状动脉疾病导致的终末期心脏病患者,心脏移植是唯一能够挽救生命、改善生活质量的治疗手段。
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但心脏移植需要严格的条件。就算患者极为幸运,符合心脏移植手术的指征,也需要进行漫长的配型和移植等待,很可能等不到供体的降临。在我国,每年的晚期心衰患者多达150万人,但真正能够接受移植的病人只有500~600人左右。
更难的是,心脏移植手术风险极大。不仅死亡率高,出现并发症和器官排斥的几率也很高;术后服用免疫抑制剂还会有很大的副作用,如导致严重感染或发生恶性肿瘤。
通俗来讲,想进行心脏移植也不一定能做,做了也不一定能活。
人类的心脏可以被替代吗?
同种心脏移植的艰难,让医生和研究人员把视野放到了别处。
首先是人工心脏。
人工心脏是一种机械装置,可以暂时或永久,部分替代或完全替代心脏功能,推动全身的血液循环。这一技术目前已经趋向成熟,尽管国内临床应用仍然少见,但前景乐观。
据报道,今年1月13日,山东省首例人工心脏植入患者在青岛大学附属医院顺利出院。
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然而,大部分学者还是认为:机械永远无法达到自然心脏的精密结构和功能。术后并发症高、患者生活质量降低(人工心脏需要每天充电),都是人工心脏面临的难题,仍然有待进一步完善。
其次,就是文章开头提到的异种心脏移植。
为什么选择猪心?上海瑞金医院副院长、心脏外科赵强主任表示,猪的心脏和人类心脏大小接近,人畜共患疾病较少。随着基因编辑技术的发展,科学家可以将猪的基因表达剪切掉,将人的基因转移到猪的心脏中。这样,猪的心脏移植入人体之后,排异反应就会大大减少。
据悉,此次世界首例猪心移植手术,用到的猪有10处基因被修改。其中,3个会引发人体免疫系统排异的基因被去除;此外,为了防止移植后的猪心组织过度生长,猪的生长基因也被灭活;同时,6个人类基因被植入到猪的基因组中,以增强猪器官对人体免疫系统的耐受性。
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当然啦,手术的顺利完成,并不意味着异种移植技术就已经取得了成功。尽管已经进行了必要的基因编辑,患者术后仍然需要服用免疫抑制剂,防止人体的免疫系统排斥猪心。此外,凝血功能障碍、感染等术后并发症,同样不容忽视。
目前,手术的恢复情况正受到全球医疗界的瞩目。无论成功与否,都为异种器官移植入人体,带来了曙光。
也许在不久的将来,这项技术就将被完全突破,器官衰竭患者将不再被适配器官缺乏所困扰,人类的生命将进一步延长,人类文明也将达到全新的高度。
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参考文献
[1]李清晨.心外传奇[M].清华大学出版社:北京,2012.6:55-71.
[2]武文芳, 吴兵. 人工心脏的历史及研究进展[J]. 中国医学装备, 2008, 5(3):4.
[3]澎湃新闻. 山东首例人工心脏植入患者出院:需每天充电,2024.01.
[4]上海交通大学医学院附属瑞金医院. 关于全球首例猪心脏移植,瑞金医院赵强教授为你解答,2024.01