德国慕尼黑市中心以及国际机场之间的一间工厂,表面上看起来仍然个普通的国营农场,但是透过旧农舍的窗户看,里面竟然摆满了尖端的实验室设备! ![](http://p3.pstatp.com/large/pgc-image/71f8e862fe514056b2913ca393c15dbf)
在农场后面的一栋较新的建筑物中,兽医芭芭拉·凯斯勒(Barbara Kessler)脱下她的运动鞋,用杀菌剂消毒手脚,脱下随身衣物、手表,耳环。沐浴更衣之后,戴上一个黑色的针织帽,以防短发会传播病菌,然后大步走到大厅,进入引导室,小心翼翼地穿上了过膝橡胶靴。 所有这些预防措施都是为了保护清洁度不高的动物:猪。 ![](http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/cb22e018818c490dab1492130ee85a07)
一只幼小的母猪正在实验室里徘徊,但是,这不是一只普通的小猪。她的身体经历过四处基因改造,使这只转基因猪的器官在移植到人体内后更容易被接受。如果一切都按计划进行,猪的心脏可能有一天会成功移植到人体体内。 猪器官移植已经进入人体测试阶段。在中国,研究人员已经将经过基因编辑的猪体内产生胰岛素的胰岛细胞移植到糖尿病患者中。韩国的一个小组说,一旦获得政府的批准,它已经准备好将猪角膜移植到人体内。在马萨诸塞州总医院研究人员于10月宣布,他们已经使用经过基因编辑的猪皮作为严重烧伤患者的临时伤口覆盖物。 但是,当涉及到生命或重要器官,例如心脏和肝脏时,移植外科医师仍然必须小心求证。未来某天,像这样的转基因猪的心脏,肾脏,肺脏和肝脏将被送到移植中心,以拯救绝望中的病人。 如今,在美国,每年有7300人由于无法找到器官捐献者抱憾而死,其中三分之二是因为缺乏肾脏。 在许多情况下,唯一的希望就是别人发生悲剧:一场意外,有人去世并捐献出器官。 Baby Fae 1984年,一个名叫Baby Fae的小女孩被移植了狒狒的心脏,但小女孩的免疫系统受到袭击,并于术后20天死亡。Baby Fae的短暂生命和快速死亡受到了全球关注;许多人谴责杀死我们最亲近的动物以拯救自己的想法。一位心脏病专家在《华盛顿邮报》上发表的一篇评论文章将这一过程描述为“医学冒险主义”。 然后,在90年代,研究人员和生物技术公司将猪作为首选的器官捐助者。由于人类以猪肉为食(仅在美国一年就吃掉1.2亿只猪),因此对许多人来说,取食它们的器官在道德上似乎不那么令人生厌。 从科学上讲,它们的器官大小更合适,而且解剖结构相似,猪在大约六个月内就成年,即可使用其器官进行移植,比灵长类动物快得多。但是出现了一个问题:猪所携带的病毒可能会传染给人们。而且,借助当时可用的简单基因工程技术,移植猪的器官给猴子,进行测试时,实验失败了。 ![](http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/d350cb35bf2a4b898221116dafb1b50d)
二十多年后的今天,基因工程的进步恢复了所谓异种移植的前景。而该领域最关键的问题在于:像这样的猪需要多少基因编辑才能克服物种障碍。 ![](http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/e352f4413e0b478490667dac2ff2fa98)
目前,德国慕尼黑工厂正在致力于进行三个关键的基因改造,以防止狒狒和人类排斥猪的器官。首先,排除产生一种称为半乳糖基转移酶的糖的基因,可以阻止受体的免疫系统立即排斥其他物种的器官。第二,增加了一个CD46调节蛋白,该蛋白可以帮助免疫系统攻击外来入侵者,而不会过度反应并引起自身免疫疾病。第三,引入了一种名为血栓调节蛋白的蛋白质基因,该基因可以防止血栓,否则血栓会破坏移植的器官。 ![](http://p3.pstatp.com/large/pgc-image/0631dc09ac294e398c4b2faea614260e)
心的大小 2018年,慕尼黑中心的转基因猪心被移植到14只狒狒中。其中两只存活了六个月。在去年12月《自然》杂志的一篇报道中,德国研究人员将他们的成就描述为“临床心脏异种移植道路上的里程碑”。 在头五个获得猪心的狒狒中,有四只在一两天内死亡。在下一批狒狒中,三个狒狒生活了18、27和40天。最后实验的五个狒狒的所经历的程序相同,但仍使用免疫抑制剂药物,分别生活了182天和195天。 ![](http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/ff48cfbd5f12480cb7effde3f04fe089)
里查特说他正在研究一种更好的给药系统,该系统将使狒狒至少在一年内使用抗排斥药,他说,这证明异种移植已准备好在人体内进行测试所需要的时间。 但是,在研究的过程中,研究者发现了一个不曾预料的问题:幼猪的心脏的大小如何放入身形较小的狒狒体内。如文献所述,移植的心脏比一般的狒狒心脏重62%。此外,移植过来的心脏排挤狒狒的其他重要器官,并导致了死亡。 挽救生命的成本 创建基因编辑的猪,使其符合美国食品药品监督管理局和其他器官移植机构所要求的标准,成本极高。德国慕尼黑的研究者必须将遗传物质放入从当地屠宰场收集的卵中来克隆猪胚。而为了尽量减少细菌繁殖,每头新猪都必须先将怀孕母猪放在实验盘中,然后剖腹产,然后在出生时将其与母亲分开。 这个作为实验的养猪场中生活着大约120只经过基因编辑的成年猪和150只小猪,但即使这样,它也无法负担将器官移植到人体内之前所需要的标准。政府拨款也极为有限。其他资金都要靠研究人员自行筹集。 该实验场研究者说,只要有足够资金就可以完成另一项试验,让狒狒在猪的心中存活整整一年,然后再准备在人类中进行测试。美国阿拉巴马州伯明翰大学拥有一个养猪场来支持临床移植,专家们同时研究心脏和肾脏。他们的第一个异种移植临床试验可能在先天性心脏畸形的婴儿中进行。
|