天天看點

換了豬心的人為什麼才活了兩個月?

據美國媒體報道,馬裡蘭大學醫學院3月9日在其官網釋出消息稱,人類曆史上首個移植基因編輯豬心的患者于3月8日去世。該患者于1月7日接受了豬心髒移植手術,距離其接受手術約兩個月。

雖然僅僅是短短的兩個月時間,但是這已經是非常讓人震驚的了,要知道對很多人來說,生命不是用年來計算,而是用分甚至秒。這種情況下,能夠讓一個馬上死亡的人獲得2個月的時間,簡直不可思議。

那到底是什麼原因導緻的死亡呢?目測是免疫排斥問題,這種在我們試驗中也觀察到過。不過最終還是要等待接下來的解剖以及論文釋出結果,到時候說不定會有新的發現。今天就來和大家說說免疫排斥問題和基因編輯方面的相關知識。

01,免疫排斥問題

———————————

簡單地了解免疫排斥,常見的是組織相容性抗原問題,也就是機體識别異己的問題。

但是對于一個器官來說,這種識别是非常廣泛的。

以心髒為例,很多人簡單地認為心髒隻負責跳動泵血就行。但事實上,作為一個器官,它可是擁有千億到萬億規模的細胞,自身一直在進行代謝。

我們以臨床上常見的小鼠為例,小鼠資料庫MGI(Mouse Genome Informatics)堪稱最全面的資料庫之一,記錄了各種資料。

光是一個心肌系統,大概包括了這麼多組織。裡面的組織還有實時表達的各種基因,最終彙總下來,估計幾千種的蛋白是有可能的。

人類對于同類的蛋白尚且排斥,更别提異種蛋白無時無刻不在進入到血液中。這種結果就是,人體會持續排斥。盡管我們可以用免疫抑制劑,但是這東西不僅是貴,關鍵它并不是全能的。

結果就是,随着時間持續,免疫不斷地再殺這顆豬心髒,直到殺死。沒辦法,免疫就是這麼機械。

02,基因編輯

其實,這次豬異種器官移植,最大的亮點其實是:基因編輯。

比如2020年,Nature Biomedical Engineering上發表的豬基因編輯研究。

換了豬心的人為什麼才活了兩個月?

采用的是CRISPR-Cas9和轉座子技術結合在一起,一共修改了13個基因,修改了豬與人之間免疫和凝血方面的不相容性,并完全消除了豬内源性逆轉錄病毒(PERV)。這裡解釋以下兩個問題

1,基因數量是個很重要的詞彙

盡管可能各位覺得基因編輯已經日新月異如神仙一般,其實作實中,有很多問題,典型的就是邊際效率以及細胞的存活率問題。

而多個基因同時編輯,更是難上加難,比如ABCD同時編輯,就會出現ABCD\ABC\ACD\ABD\BCD\AD……等等一系列組合,篩選都難。

換了豬心的人為什麼才活了兩個月?

那麼多次編輯呢?會造成染色體十分脆弱,這也是工程中常見的問題。

2,編輯哪些基因的問題。

這個問題其實更麻煩,豬的基因組和人基本差不多,2萬多個基因,到底換哪些,大家也在讨論。

目前我看到的最長的list已經上百了。大家也在總結經驗。

目前一般必須編輯的是GGTA1,這個是負責超急性免疫排斥的。

換了豬心的人為什麼才活了兩個月?

但是在這個基礎之上,就有争議了。比如perv,至少我了解目前國内就有争議,一邊是楊璐涵和church他們認為必須敲perv,一邊是國内另一幫做豬器官移植的認為perv這東西其實并沒有觀察到的有害,過度敲除可能會導緻基因組出問題。

03,基因編輯存在的問題

在此基礎上,就是兩大類了。

一、免疫相關

大家都容易了解,比如補體基因CD系列等,畢竟免疫直接相關。

二、功能基因

我們可不希望移植過去的還是一個純粹的豬器官,不能表達人需要的蛋白,哪也沒意義。

換了豬心的人為什麼才活了兩個月?

而且再往下,還有個更麻煩的問題是:編輯的基因越多,這個器官就會面臨豬自己也排斥的情形,這就尴尬了。

因為,我們首先要讓器官在豬身上存活,然後才能将其移植給人。

是以現在大家也在探讨,到底編輯到什麼度才好。

但是不管如何,我覺得這是個好方向。

繼續閱讀