社會在發(fā)展,人類在進(jìn)步,科技創(chuàng)新更是層出不窮,日新月異。那么,不久的將來,將出現(xiàn)哪些科技上的創(chuàng)新會顛覆你的想象呢?想象力和創(chuàng)新力都非常不錯的朋友們趕快也來加入討論吧。今天咱們就說說我的想法吧。。。。。。
首先映入腦海的是:真正意義上的異種器官移植在人類中進(jìn)行。
這個賽道中國目前是世界領(lǐng)先。
說到器官移植,大家都十分熟悉,畢竟這已經(jīng)是非常常見的技術(shù)了,腎移植,肝移植等都是耳熟能詳?shù)钠鞴僖浦彩中g(shù)。
那么。異種器官移植呢?相信不少人還是覺得這個技術(shù)可能也就是科幻技術(shù)之類的吧,畢竟這個技術(shù)往往存在于各種未來預(yù)測中,或者說覺得可行但是應(yīng)該很遙遠(yuǎn)吧。
不過,這個技術(shù),可能沒那么遠(yuǎn),甚至可能是近期就會實(shí)現(xiàn)的一個技術(shù)。
——心臟移植長達(dá)945天的存活——
2016年,通過對豬的基因進(jìn)行改造,使其進(jìn)行了三個基因修飾,分別是敲除了GGAT1基因(用于消除移植過程產(chǎn)生的應(yīng)激性排斥),過表達(dá)hCD46(用于解決免疫問題),hTBM(血栓調(diào)節(jié)蛋白),然后將這顆上基因修飾的心臟移植到了狒狒身上。
結(jié)果,狒狒存活了945天,這基本上接近3年的時間了。
這是迄今為止從豬移植到靈長類上移植后存活時間最長的一個記錄了。
不僅僅是心臟。
——腎臟移植長達(dá)499天的存活——
2019年,美國埃默里大學(xué)的研究者同樣使用了豬進(jìn)行異種器官移植,這一次,他們使用的是豬的腎,移植到的是獼猴(Rhesus Macaque)。
同樣是對基因進(jìn)行修飾,分別敲除了GGAT1基因(用于消除移植過程產(chǎn)生的應(yīng)激性排斥),并過表達(dá)了hCD55(人免疫基因CD55,用于降低免疫排斥),此外,還進(jìn)行了合理的免疫抑制劑方案,比如αCD4和antiCD154聯(lián)合。
結(jié)果,該獼猴存活時間499天。
——不僅僅是普通靈長類,事實(shí)上已經(jīng)有了人類的移植——
國內(nèi)做的比較強(qiáng)的湘雅醫(yī)院已經(jīng)進(jìn)行了豬胰島到人類的移植
完成了對10名1型糖尿病患者進(jìn)行豬胰島移植臨床研究。跟術(shù)前比較,患者總體胰島素使用減少60%以上,最好效果減量90%。根據(jù)國際共認(rèn)的胰島移植綜合評分,平均達(dá)到0.62分,最好達(dá)到0.88分(完全治愈糖尿病為1分)
事實(shí)上具備了臨床應(yīng)用的意義。
除此以外,目前已經(jīng)進(jìn)行的異種器官移植包括胰島、皮膚、角膜等諸多器官。
目前,豬是所有異種器官移植中,進(jìn)展最快的一種,遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先其他物種至少一到兩個時代。
不過值得注意的是,目前在靈長類的器官移植能夠長期成功地,基本上是異位移植,換句話,這個器官并沒有真正意義上接到原有位置并替代原有器官。
我們期待的真正意義上的異種器官移植是把原來的器官拿掉換成新的異種器官。
這一步目前還在進(jìn)行中,我覺得15年的時間,差不多能夠出現(xiàn)一個初步的器官替代。
——生命之下,其他都是小事——
其實(shí)一直以來,異種器官移植,都面臨很多障礙,比如醫(yī)學(xué)上的障礙,免疫問題,操作問題,術(shù)后護(hù)理問題等,不過, 最讓人頭大的,是倫理問題。
然而,這些問題,在生命面前,有那么重要嗎?
很多時候,我們做出評價或者所謂的選擇,其實(shí)是在暫時無需做出選擇的時候進(jìn)行的,所以某種程度上,是“事不關(guān)己高高掛起”,然而, 真到了那一刻,可能這種問題,根本不是問題了。
器官缺口是最大的問題。
器官短缺是一個全球性問題,盡管全世界都存在器官捐獻(xiàn),但事實(shí)上,能夠?qū)崿F(xiàn)的器官移植非常少。
在我國,每年能夠順利完成器官移植的人也就是1萬多例,而需要器官的人群缺口高達(dá)150萬,這個數(shù)字,隨著未來老齡化的推進(jìn),缺口會越來越大。
囿于現(xiàn)實(shí)問題,以及醫(yī)學(xué)倫理禁止克隆人的現(xiàn)狀,可以預(yù)見的未來,克隆人是不可能被允許的。
那么,這個時候,異種器官移植事實(shí)上就擺在了我們的面前。
對于異種器官移植,其實(shí)也不是那么簡單。
1, 生物大小要相對匹配
這個其實(shí)直接排除了絕大多數(shù)生物??赡芎芏嗳藳]意識到,其實(shí)自然界中,和人類體型相接近的生物其實(shí)并不多,無論是貓狗還是常見實(shí)驗(yàn)動物小鼠,和人類體型相差太大(事實(shí)上,其他問題也存在,比如鼠的心跳400~500 次)。而大型哺乳動物也存在同樣的問題。
2, 器官要相對低廉
這個問題事實(shí)上是個很明顯的問題,如果一個異種器官極其昂貴,那么其意義就大打折扣,畢竟當(dāng)今絕大多數(shù)人還達(dá)不到可以視金錢如糞土的無限使用醫(yī)療資源,因病返貧的問題早已是一個現(xiàn)實(shí)問題了。
如此,豬就成為了一個重要來源
1,豬和人類體型非常接近,豬的體重其實(shí)和成人大概差不多
2,豬和人類食性一致,代謝相似。
作為一種被人類圈養(yǎng)的生物,豬事實(shí)上完全適應(yīng)了人類的生活,人類的食物豬都吃,且相比馬牛羊,豬是雜食性的生物。
3,豬相對低廉。
所以,在搜索引擎上,搜索異種器官移植,你會發(fā)現(xiàn),top全是豬。
相信一定有人會問,靈長類不是和人類很接近嗎?為什么不用靈長類?
靈長類是個好的選擇,畢竟和人類親緣關(guān)系最近,然而靈長類面臨幾個問題
1, 價格及其昂貴
以當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室為例,一只猴子的成本就已經(jīng)非常昂貴了。
2,體型相差較大
可能和很多人想法不一樣,其實(shí)大部分靈長類,和人類體型差異很大。實(shí)驗(yàn)室用的最多的獼猴,身高只有50多厘米,也就是大部分人膝蓋那么高,體重5-7kg,相當(dāng)于2個月大小的嬰兒。這樣的動物,是沒法做人類移植的,器官大小匹配度太低。
猩猩是個好選擇,但是目前很少有用猩猩做這種研究的。
3, 倫理問題更大
倫理問題是制約靈長類研究的重要因素,甚至可能是主要因素。
事實(shí)上, 這次疫情,相信大家也看到了,國內(nèi)疫苗是研究最快最廣泛的,除了因?yàn)槲覀兛蒲袑?shí)力充足,很重要的因素是,疫苗實(shí)驗(yàn)需要的猴子,基本上在中國。
4,靈長類規(guī)模不容易擴(kuò)大
和人類一樣,大部分情況下,靈長類不是多胎生物,這就意味著種群規(guī)模擴(kuò)大其實(shí)很難。
——現(xiàn)實(shí)和未來——
有時候想想,“未來”這個詞,真的很有意思,因?yàn)椋置嫔暇褪牵荷形吹絹怼?/p>
其實(shí),解決器官問題,有好幾條思路,但是,大部分,是“思路”!屬于尚未到來的未來。
1,干細(xì)胞技術(shù)
很有希望的明星技術(shù),但是目前無法培養(yǎng)成器官。
2,3D打印技術(shù)
目前需要解決的是如何讓一個器官最大程度具備生物學(xué)活性。盡管目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了可以讓肺具有一定的自主能力或者心臟能跳動,但是距離器官,非常遙遠(yuǎn)
3,克隆
其實(shí)克隆是最理想的辦法,很多人希望用自己的細(xì)胞培養(yǎng)出器官,不過遺憾的是,目前我們不具備【單獨(dú)】克隆某個器官的能力。
一種策略就是讓克隆到胚胎階段發(fā)育到成型,然后取器官。然而,這是違法的。
那么,面對“尚未到來”的未來,和活在當(dāng)下的現(xiàn)在,只能做一個妥協(xié)。
異種器官是一個現(xiàn)實(shí)可行的策略,本身是來源于動物的活器官,且可以臨床實(shí)現(xiàn)移植并存活。
那么,在未來到來之前,可能是“唯一策略”。
至于排斥問題、器官壽命問題,這些當(dāng)然是重要因素,但不是核心因素,畢竟對于很多人來說,延長一天那也是值得的。
1 MM Mohiuddin et.al,Chimeric 2C10R4 anti-CD40 antibody therapy is critical for long-term survival of GTKO.hCD46.hTBM pig-to-primate cardiac xenograft ,Nature Communication, 2016; 7: 11138.
2 Steven C. Kim David V. Mathews Cynthia P. Breeden Laura B. Higginbotham Joseph Ladowski ,Long‐term survival of pig‐to‐rhesus macaque renal xenografts is dependent on CD4 T cell depletion.Am J Transplant. 2019 Aug;19(8):2174-2185.