心脏术后

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38年前,黑猩猩的心脏被医生移植给一名小 [复制链接]

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器官移植一直以来都是医学界的难题,手术本身并不复杂,但是与之相关的生物反应至今还没有得到完全解决。

器官移植

美国在38年前曾经就在一名小女孩身上进行过心脏移植手术,但主要是为了挽救这条生命,而且使用的还是黑猩猩的心脏。

年10月,一名女婴正在加州的罗马琳达大学医学中心等待手术,她叫斯蒂芬妮·菲·博克莱尔。本来在她降临人世后,应该享受母亲的呵护和家人的陪伴,但很不幸的是,她患有一种心脏疾病。

这是一种非常罕见的先天性心脏疾病,该病症使得她左心房发育不全,无法支持血液体循环。对于刚出生的婴儿来讲是非常致命的一种病症,如果不及时进行手术,那么她很快就会因为心力衰竭而死。

弱小又无助的婴儿

当时的医疗条件和手术并不像现在这样发达,而且时间紧迫,必须要进行紧急手术。医学中心的伦纳德·李·贝利是该次手术的主刀医生,贝利医生在心脏移植手术方面有着比较高的成就,曾经完成过多项心脏移植手术。

手术的研讨方案本身应该是在人类移植器官上去寻找合适人选,不过在当年,器官移植的案例都比较少,更何况还是初生婴儿这样的罕见案例。

每年死于等不到健康器官的病人数不胜数

由于手术时间紧迫,一时间还找不到合适的心脏移植人选,为了挽救这条生命,无奈之下医生们使用了一只黑猩猩的心脏。他们希望手术完成后,在排斥反应开始之前的这段时间里再去寻找合适的心脏。

手术进行地很顺利,整个过程有惊无险。但是此次的异种移植在手术完成后的第21天,菲还是离开了人间。死因则是来自于异种移植手术后的排斥反应引起的心力衰竭。

心脏结构

术后的康复失败,医生们认为有多种原因会导致康复出现问题。他们认为血型不合是其中一个重要的影响因素,因为菲的血型是O型,而猩猩的血型普遍为AB型,只有不到1%的猩猩是O型血。

菲的术后康复虽然失败了,但是从以往的移植案例来讲,她的术后存活时间比以往完成异种移植手术的人活得都要长。该手术被媒体公开后,在医学界和社会群体中引起了广泛的讨论。

人类的4种血型

有人质疑罗马琳达医学医院,整个手术过程是否经过了相关法律的批准,是否是抱有一种私心去完善相关的医学研究。

另一方面,菲的父母是否完全知情整个过程,司法当局认为贝利和医学中心可能没有完全告知菲的整个手术细节,毕竟这种手术方案是一种实验性医疗程序。

各种讨论在社会上不断出现,该案件还引发了关于处理人类受试者的实验程序时,应当被视为一种道德风险和收益比的辩论。

不少医学界的人士和社会人士都对贝利医生进行了批评,他们认为这种异种移植方案应该只能作为一种系统研究计划的一部分,并要在临床试验中进行对照。

如今38年过去了,关于菲的手术讨论至今仍然没有消失。关于她的故事还被拍成了纪录片,这种关乎道德的医学实验和器官移植手术不知道你是怎么看的?

随着生物技术和医疗水平的提升,现代医学的外科手术已经超越了过去的任何时候。器官移植手术如今挽回了数十万人的生命,这种新生也许会伴随着抗排斥药物的终生服用,比起死亡,器官移植至少给了他们一个活下去的希望。

移植类型

器官移植

器官移植在今天并不是什么稀奇事,不过菲的案例和当今不少科学研究的方向是异种移植手术。和人体器官的相互移植不同,异种移植是将活细胞、组织或者器官从一个物种移植到另一个物种上。

目前的医学研究主要是对人类肿瘤细胞异种移植到免疫功能低下的小鼠中,这是临床前肿瘤学研究中经常会使用的技术。它兴许能够在未来给人类癌症或者器官衰竭的末期提供一种治疗手段。

肿瘤细胞系异种移植模型

但由于这项研究可能会引发各种法律和伦理问题,整项研究进展其实比较缓慢。另一方面,科学家们担心异种移植器官的寿命可能不及人类器官这么长。

异种移植后的器官除了有较大的潜在排斥反应外,还可能会以更快的速度老化,在疾病传播、动物遗传上产生的基因遗传物质改变也有可能失控。

目前最有可能成为人类未来异种移植的动物是黑猩猩、狒狒,因为从遗传学和基因构造上来看,以这两种为主灵长类动物在血型、DNA物质上面是最接近人类的。

不过,由于黑猩猩如今被列为了濒危物种,很明显需要找到一个新的替代方案,所以同类种的狒狒就成为一个比较合适的选择。由于狒狒体型较小,在器官移植方面可能还需要更多的研究。

狒狒体型较小

再来说一说排斥反应,无论是同物种移植还是异种移植,排斥反应都有极大可能发生,而排斥反应一旦发生则会破坏移植组织,这很有可能导致被移植者死亡,小女孩菲便是死于排斥反应。

这个过程由杀伤性T细胞诱导靶向细胞凋亡介导,并和体液免疫中由分泌抗体分子的活化B细胞介导发生反应。

模拟DNA

排斥反应本质上可以把它理解为,每个人的免疫机制是不同的,移植过来的组织、细胞或者器官都会被身体当作外来侵入“病*”,从而激发身体的一种强应激反应。

目前针对于器官移植的研究来讲,ABO血型不相容的移植研究是比较主流的趋势。主要面向非常年幼的婴儿,因为他们没有发育良好的免疫系统。他们很可能会接受来自不相容的供体处移植器官,由于受体没有产生抑血凝素,并且T细胞非依赖性抗原水平低。

如果没有与之相匹配的受体,受移植者不但得不到任何帮助,还要长期进行药物维持,重新进行器官移植,甚至是死亡。如今针对这种排斥反应无法完全根除,只能通过不同形式的排斥反应表现进行药物阻断。

不过现代医学正逐渐进入一个快速发展的时期,近年来有不少相关研究和新闻被报道出来。

“现代医学正在快速发展”

现代医学是如何拯救人类的

去年年时,相信不少人都应该看到过或者听闻过世界首例的猪心脏异种移植成功的新闻。贝内特在经过医生的异种移植手术后,成功地活了下来。

贝内特(右)接受猪心脏移植手术前与医生的合影

与菲的案例不同,这次的猪心脏移植是从心脏培育阶段就开始进行基因编辑,使之更适合人类的身体。通过不断地试验和培育迭代以此来保证移植过程中的安全性,幸运的是,经过异种移植后的贝内特存活至今,虽然有服用抗排斥药物,但显然他成功成为了医学界的一种希望。

没想到吧,这样成功的异种移植器官案例竟然是来自于猪,而不是灵长类动物。事实上科学家从上世纪90年代就开始进行相关的基因编辑,猪的妊娠期短,产量高。

并且通过几代的驯化和人类的密切接触,猪的器官在解剖学上具有很高的优势。另外,它们也不太可能成为一种新的传染源,在糖尿病患者身上使用的猪源性胰岛素获得了成功。

猪的结构

各种实验证据和相关案例表明,猪在异种移植方面有非常高的潜在价值。目前医学界已经把猪作为异种移植的模型,人体模型则由狒狒代替。年,美国当局批准了对猪基因的改造,使其不会产生α-gal糖(半乳糖-α-1,3-半乳糖。一种会导致器官发生排斥反应的碳水化合物)

两两搭档

作为异种移植中最重要的基因编辑方面,来自香港城市大学和瑞典卡罗琳医学院组建的一支研究团队在年成功研发出了一种新的蛋白质——CRISPR-Cas9。这种蛋白质使得修改或者编辑基因变得非常简单,被科学界公认为是一种非常强大的基因编辑工具。

CRISPR-Cas9

而它的变体能够大幅度提高全基因组靶向的准确性,基于该蛋白质和其变体研发的替代方案,能在高精准的基因编辑时,成为一种“分子手术刀”的存在。这在未来会极大地提升基因疗法的可靠性。

不过基因编辑技术也不是万能的,它也有失败的时候。相比之下,人类如何谨慎地利用这项技术才是关键。毕竟基因编辑技术本身还存在不少的风险性,被编辑后的基因可能会成为人类未来的一种基因片段丢失。

“基因编辑技术”

简单来讲,基因编辑用不好是可以毁灭全人类的。任何一项科技在其安全性得到保障以前,都要慎重行事。它就像硬币的正反面,带来福利的同时可能也是毁灭。

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