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专访潘登科研究员:首例猪心脏移植患者或死于猪病毒感染,但这完全可以避免
日期:2022-05-19 分类:科普走廊

  2022年1月10日,马里兰大学医学院公布了世界首例活人成功植入基因编辑猪心脏的手术,57岁的心脏病患者大卫·贝内特(David Bennett)接受了一颗经过基因编辑的猪心脏以挽救生命。



手术后的大卫·贝内特(右)


这例猪心脏移植手术最初是成功的,大卫·贝内特不仅被挽救了生命,甚至能下床行走了。但在40天后,他的情况出现了恶化。2022年3月8日,移植手术后2个月,大卫·贝内特因病情恶化而不幸去世。当时并没有发现导致他病情恶化并去世的明显的原因。

而在5月4日,麻省理工科技评论报道,这项猪心脏移植手术的负责人 Bartley Griffith 医生表示,在大卫·贝内特的体内检测到了猪巨细胞病毒的存在,他们在今年4月20日的一场线上会议上讨论了这一发现,并认为猪巨细胞病毒的感染是大卫·贝内特死亡的潜在原因以及移植后的猪心脏不能持续更长时间的可能原因。

目前,设计开发并提供这一猪心脏的生物技术公司 Revivicor 拒绝对这一新闻发表评论,也尚未公开发表声明。

国内领先的异种器官移植公司成都中科奥格生物科技有限公司首席科学家潘登科研究员告诉《生物世界》,此次的猪心脏异种移植手术,由于紧急使用,Revivicor 公司提供的供体猪可能没有经过“DPF(无指定病原体)”环境的净化和检测

潘登科研究员还表示,实际上,90%以上的人类都携带有巨细胞病毒,平时是不发病的,在大剂量使用免疫抑制剂或免疫低下的状况下才会引起病毒病。人到人的器官移植在临床上也存在着巨细胞病毒感染的问题。将来由“DPF(无指定病原体)”设施提供的供体猪则可以避免猪巨细胞病毒感染的问题

据悉,此次猪心脏异种移植的具体结果将很快有正式科学论文发表,届时我们也将第一时间解读其中细节。

实际上,在大卫·贝内特移植的猪心脏中检测到了猪巨细胞病毒,对于异种移植来说并不都是坏消息。因为,如果进一步证实了确实是该病毒的感染导致的移植失败和患者死亡。那么,这可能意味着无病毒的异种移植器官可以持续运行更长时间。负责移植手术的 Bartley Griffith 医生也表示,如果这一结果是由病毒感染所致,那么将来就可以针对性预防。

对于猪器官的异种移植,一直以来最大的担忧就是免疫排斥。因此,目前致力于异种移植的公司和科研团队都在使用 CRISPR 基因编辑技术来降低可能产生的排斥。例如此次猪心脏移植,Revivicor 公司提供的供体猪就编辑了多达10个基因。

异种器官移植公司 eGenesis 的首席执行官 Mike Curtis 表示,这个消息非常令人惊讶,因为用来器官移植的供体猪应当是不含有所有的猪病原体的。如果没有这些病毒的存在,David Bennett 能不能继续存活,我们无从知晓,但可以肯定的是,这些病毒肯定不会有助于他的存活,甚至可能导致了他的死亡。

eGenesis 公司是由乔治·丘奇(George Church)杨璐菡等人创立的一家异种器官移植公司,据悉,eGenesis 公司已创造好了一批可用于人体器官移植的基因编辑猪,他们的基因编辑猪与其他团队的有所不同,他们编辑的范围更广,除了敲除那些影响排异反应的基因,还敲除了猪基因组中所携带的猪内源性逆转录病毒(PERVs)

中国团队的研究

在猪器官的异种移植领域,中国科学家也走得非常前沿。目前有数个中国团队正在进行基因编辑的猪器官的人体移植的研究实验。

杨璐菡等人创立的杭州启函生物,启函不仅除了编辑了那些影响排异反应的基因,还敲除了猪基因组中所携带的猪内源性逆转录病毒(PERV)2020年9月,杨璐菡等人在 Nature Biomedical Engineering 期刊发表论文,开发了可用于临床器官移植雏形的猪3.0,这是迄今为止基因编辑数量最多的动物,完全消除了猪内源性逆转录病毒(PERV),还在免疫层面修改了12个基因,包括敲除了3个主要的抗原和插入了12个和免疫有关的因子。把基因编辑后的猪的细胞和人的细胞对比,把各种人的免疫刺激加上去,发现基因编辑后的猪细胞已经可以抵御大规模的人的抗体、补体、天然和免疫细胞的杀伤作用。可以满足安全、成功移植到人类体内的要求。


此前在接受《生物世界》专访时,杨璐菡表示,“猪3.0”的诞生标志着异种器官移植在安全性和有效性上迈出了重要的一步,同时这项成果也证明了启函生物利用其高通量的基因编辑技术平台为细胞赋予了新的功能,使其在肿瘤免疫细胞疗法和再生医学应用中有较大的潜力。

杨璐菡还强调:“细胞疗法是启函生物近期的重点,异种移植一如既往仍然是我们的长期愿景。


杨璐菡博士


在2018年,潘登科研究员创立了成都中科奥格生物科技有限公司旨在打造 “未来器官工厂”,开发可供人体移植的异种器官、生物医用材料、疾病模型实验猪等等。
据悉,中科奥格目前已培育了十余种基因修饰的人源化供体猪,为猪-猴异种器官移植临床前试验提供各种供体。在多基因修饰的人源化猪组织器官(肝脏、肾脏、胰岛)移植到非人灵长类取得了一系列重大进展。

潘登科研究员对《生物世界》表示,中科奥格于2022年3月动工建设了医用猪 DPF (超洁净级)设施,建筑面积1000多平方米,为异种器官移植临床试验提供生物安全的供体。



潘登科研究员


潘登科研究员表示,人类首例同种心脏移植仅存活了18天,但彻底改变了当时器官移植的老格局。而人类首例基因工程猪异种心脏移植存活了两个月整,无疑也打开器官移植的新格局。
潘登科研究员还表示,使用猪器官进行异种移植,病原体问题非常值得关注,可以分为两类:猪内源逆转录病毒(PERVs)猪外源性病毒。猪内源逆转录病毒存在于所有猪的基因组中,目前尚未发现其可以通过异种移植感染受体,但发现其“体外”可以感染人类细胞,PERVs 去除的必要性目前还有争议。而猪外源性病毒,例如此次发现的猪巨细胞病毒,能够感染移植受体。然而,目前国际上用于异种器官移植的猪都还没有经过全面的病原微生物检测,存在着传染人畜共患病的风险。因此,自己在做的超洁净猪设施供体猪病原微生物NGS检测,完全能够避免猪病原微生物污染带来的潜在风险。
中国首例猪器官移植,或许就在今年

南昌大学第一附属医院的邹立津团队之前接受 New Scientist 采访时表示,将计划在2022年进行心脏或肝脏的异种移植,团队目前正在完成技术和医疗准备工作,包括外科医生和 ICU 团队进行实体器官异种移植的准备工作,同时也在进行异种器官移植手术所有必要的批准工作。


邹立津医生


此前,邹立津团队与中科院深圳先进院于寅团队、浙江大学基础医学创新研究院王刚团队合作,在2021年率先进行了基因编辑的猪皮肤的人体试验,用于治疗烧伤病人的皮肤修复他们敲除了猪的3个基因,并敲入了8个人类基因,从而使猪器官尽可能被人体免疫系统所接受。这项研究于2022年1月7日发表在了预印本 medRxiv 

原文来自生物世界





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