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动物器官是否应该养殖用于人体移植?

健康 89xy 2周前 (11-15) 10次浏览

在这个聚焦的专题中,我们回顾了动物对人类移植实验的历史,研究目前在哪里,并调查了支持和反对这项技术发展的论点。

最近,今日医学新闻报道了异种移植的一项突破——将功能器官从一个物种移植到另一个物种的科学。来自国家心肺血液研究所(NHLBI)心肺外科研究项目的科学家证明了在一年多的时间里成功地将基因工程猪心在狒狒的腹部保持存活。

虽然这句话可能听起来很荒谬,甚至对一些人来说是噩梦,但异种移植是一门可信的科学,涉及到领先的科学家和受尊敬的组织,如NHLBI和梅奥诊所,以及大型私营制药公司,如联合治疗公司和诺华公司。

更重要的是,异种移植不是一门新的科学,跨物种输血的实验可以追溯到17世纪。

为什么要把动物的器官移植到活人身上?

异种移植成为一个紧迫问题的原因很简单:由于需要移植的病人严重缺乏可用的器官,许多人只能等死。

美国政府关于移植的信息报告说,平均每天有79人接受器官移植,但每天有18人因器官短缺而死亡。

在过去的20年里,美国需要器官捐赠的人数增加了五倍多——从1991年的23,198人增加到2013年的121,272人。同期,愿意捐赠的人数仅增加了一倍——1991年为6953人,而2013年为14257人。

尽管一些研究人员正试图通过开发可以帮助衰竭器官的机械部件来解决这一短缺,但这些设备被认为会增加患者感染、血凝块和出血的风险。

干细胞研究也在积极追求培育替代器官的目标,但尽管经常有突破性的消息,但实验室培育的适合移植的功能性人体器官的现实还有很长的路要走。

正如领导狒狒试验小组的NHLBI的穆罕默德·穆哈丁博士解释的那样:

“直到我们学会通过组织工程来培养器官,这在不久的将来是不可能的,异种移植似乎是补充人体器官可用性的有效方法。尽管这些年来经历了许多挫折,但最近的基因和免疫学进步帮助异种移植领域取得了新的进展。

异种移植可以帮助弥补可供移植的人体器官的短缺。”

异种移植的古怪历史

大卫·库克·库珀(David KC Cooper)博士在《跨物种器官移植简史》专著(发表在《美国贝勒大学医学中心学报》(Proceedings)(Baylor U niversity Medical Center))
中,将已知的最早使用动物身体部位替代人体患病或有缺陷的部件的例子追溯到17世纪。这是让·巴蒂斯特·丹尼斯开始动物输血临床实践的时候。

也许可以预见,结果并不成功,异种输血在丹尼斯的家乡法国被禁止。

快进到19世纪,出现了一种相当不寻常的异种皮肤移植趋势。绵羊、兔子、狗、猫、老鼠、鸡和鸽子等各种各样的动物都被要求捐献他们的皮肤,但移植过程并不适合神经质的人。

医疗记录显示,为了让当时的异种外科医生满意于供体皮肤已经血管化(毛细血管发达),活体供体动物通常需要绑在病人身上几天。然而,最受欢迎的皮肤捐赠者——青蛙——通常被活剥,然后立即移植到病人身上。

尽管取得了一些著名的成功,但现代医生怀疑这些皮肤移植物是否对患者有益。

第一次异种角膜移植——将猪的角膜移植到人类患者身上——早在1838年就进行了。然而,直到20世纪人类器官移植首次获得成功,科学家们才会再次认真考虑异种移植的潜力。

1907年,诺贝尔奖得主外科医生阿莱克西斯·卡莱耳——他在血管方面的工作首次使器官移植成为可能——写道:

“理想的方法是将易于保护和操作的动物器官移植到人体内,例如猪。但是很可能有必要用人类血清免疫猪的器官。用于治疗目的的器官移植的未来取决于异种移植的可行性。”

这些话被描述为“预言性的”,因为卡雷尔描述了一个世纪后异种移植科学家采用的确切研究路线。

几年后,另一位著名科学家谢尔盖·沃罗诺夫(Serge Voronoff)也预测了现代科学对利用猪的胰岛治疗人类严重的1型糖尿病的兴趣。然而,沃罗诺夫的其他异种实验并没有很好地经受住批判性的重新评价。

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Experiments in the xenotransplantation of essential organs continued in living patients until the 1980s – without lasting success.

沃罗诺夫的主要科学兴趣是恢复老年人的“生活热情”。他试图逆转衰老过程中的这一因素,将黑猩猩或狒狒睾丸的切片移植到他老年病人的睾丸中。

令人难以置信的是,这种手术非常受欢迎,在20世纪20年代,美国和欧洲都进行了数百次手术。

到了20世纪60年代,尽管可用性有限,但法国和美国外科医生已经建立了从死者到活人的肾脏移植。

透析尚未实施,鉴于在没有可用的供肾的情况下,他的肾衰竭患者面临一定的死亡,路易斯安那州外科医生基思·雷姆茨马采取了前所未有的步骤,移植动物肾脏。他选择黑猩猩作为捐赠动物,因为它们与人类有着密切的进化关系。

尽管他的13例黑猩猩对人类的移植中有12例在2个月内导致了器官排斥或感染并发症,但Reemtsma的一名患者在因急性电解质紊乱突然死亡之前,继续健康地生活和工作了9个月。尸检显示,黑猩猩的肾脏没有被排斥,工作正常。

活体病人的异种器官移植实验一直持续到20世纪80年代,但没有取得持久的成功。然而,这一过程引起了广泛的关注,一些人将随后器官捐赠的增加归因于1983年将狒狒心脏移植到女婴身上的失败尝试。

研究目前处于什么位置?

尽管人类和其他灵长类动物有更明显的相似之处,但猪现在被认为是异种移植最可行的供体动物。

尽管在大约8000万年前的进化规模上与人类有所不同,但猪的全基因组测序表明,人类和猪拥有相似的DNA,而猪的器官——在大小和功能上——在解剖学上与人类相当。

然而,猪作为供体的主要优势可能在于它的可获得性——潜在地提供了供体器官的“无限供应”。如果移植是可行的,猪供体将为器官短缺问题提供一个直接的解决方案。

异种移植乐观主义者还认为,该过程可以提高现有的人体器官移植成功率。该小组认为,通过保持猪的健康,定期监测感染,并一直存活到所需器官在麻醉下被切除,与已故捐赠者移植相关的副作用(如器官功能丧失或病原体传播)将更不可能发生。

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The pig’s organs – in size and function – are anatomically comparable to humans.

然而,成功实施异种移植仍然存在重大的科学障碍。

联合治疗公司——在首席执行官马蒂娜·罗斯布拉特(Martine Rothblatt)的女儿被诊断患有肺动脉高压(一种可用肺供体短缺率为90%的疾病)后,该公司进入了异种移植研究——声称在消除这些障碍方面取得了进展。

《今日医学新闻》(MediCal News Today)
采访了罗斯布拉特,罗斯布拉特曾声称,该公司将在“本十年结束前”成功将猪肺移植到一名人类患者体内。

“对于第一次临床试验,这是我的目标,我认为我们在正轨上,”她告诉我们。“我说过,我们的目标是在十年内将异种肺移植到患有晚期肺病的患者体内,并使他们安全地恢复健康。”

除了开拓性的肺异种移植,该公司还雄心勃勃地要让猪的肾脏、肝脏、心脏和角膜可供人类移植。

罗斯布拉特承认:“一切都是多年以后的事了,但肺部可能是最困难的。”。”我们称它为煤矿里的金丝雀.”

为了使猪肺与人类相容,罗斯布拉特估计需要对猪基因组进行12项修饰,以防止排斥。她声称联合治疗公司现在已经成功地进行了其中的六项基因组改造。

此外,正是联合治疗公司的转基因小猪为NHLBI狒狒研究提供了创世界纪录的猪心。

反对异种移植

然而,科学不是异种移植的唯一障碍。尽管每一步都要经过伦理委员会的批准,但拥有医学伦理学博士学位的罗斯布拉特承认,在异种移植被接受进入临床实践之前,将会出现不可预见的监管困境和伦理对话。

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Some critics of xenotransplantation suggest more should be done to increase organ donation among humans instead.

2004年,英国政策研究所对公众对器官短缺危机潜在解决方案的态度进行了首次大规模调查。公众对异种移植的看法显示出压倒性的负面。

事实上,对动物对人类移植的反应是如此的敌对,以至于一些受访者要求将其作为调查的一个选项。尽管许多受访者认为异种移植不道德,但主要的担忧是动物病毒可能会感染人类并传播到人群中。

在调查之后,一场关于异种移植伦理的有趣辩论出现在《现在的哲学》杂志上。劳拉·波弟是纽约州奥罗拉市威尔斯学院的哲学荣誉教授,她在阐述反对异种移植的理由时评论道,“异种移植的争论似乎在继续,拯救生命是我们道德上的头等大事。”她认为,从这个角度来看,这表明由于完善异种移植而导致的生命损失不算在内。

“每年死于腹泻、疟疾、麻疹、肺炎、艾滋病和营养不良的1100万婴儿和儿童怎么办?”她问道。“每年有50万名妇女在怀孕和分娩期间死亡,而简单的措施可以挽救其中的大多数,那么这些妇女呢?”

我们问波弟教授,为什么人们死于与移植问题无关的事情这一事实会在道德上阻碍科学试图解决器官捐献者短缺的问题。

“我同意,在其他条件相同的情况下,说人们死于其他原因并不能说明我们为什么不应该也解决这个问题,”她回答说。

“但是一旦一个人承担了更大的社会风险,无论是从研究还是从技术的部署,以及这只是一种桥梁技术的可能性,有望被未来的发展(如部分或全部人工心脏)或公共卫生的进步(在防治糖尿病方面取得进展)淘汰,以及研究和实施都将非常昂贵的可能性,这将严重侵蚀继续下去的理由。

健康资源远非无限。我们现在可以做很多事情来促进人类健康,而不会有这些负面影响——为什么不多关注一下呢?”

自从政策研究所的调查以来,公众对异种移植的态度在过去十年中是否已经成熟,目前尚不清楚。

然而,随着技术的进步和实施的可能性越来越近,公众对动物器官移植的是非曲直的讨论也必须向前推进,以使科学负起责任。

你对这个问题有看法吗?如果是,使用我们的评论框加入辩论。


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