Historien bag svinenyren implanteret i menneskekroppen
Jan 05, 2023
For tusinder af år siden forestillede forfædrene sig, om mennesker kunne vokse vinger, om der var skabninger med et menneskehoved og en slangekrop, altså om menneskekroppen kunne besidde dyrs organer. Siden da har forskere fortsat med at prøve xenotransplantation, men den langsigtede udvikling af xenotransplantation relateret til den menneskelige krop har været langsom.
Klik for at cistanche tubulosa gavnlig for nyresygdom
I 2021 opnåede nogen endelig den første vellykkede transplantation af en svinenyre i en menneskekrop. Efter operationen var nyrefunktionen af den implanterede nyre normal, og der var ingen signifikant afstødningsreaktion, hvilket tydede på, at operationen var vellykket. Den 4. november 2022 blev der ved American Society of Nephrology (ASN) Kidney Week akademisk møde lavet en vidunderlig akademisk rapport om dette emne.
Baggrunden for menneskelig transplantation af svinenyre
Nyretransplantation har altid været den bedste behandlingsmulighed for patienter med slutstadie nyresygdom (ESKD), og nyretransplanterede har en lang overlevelsesperiode og høj livskvalitet. Men på grund af mangel på nyreressourcer kan de fleste ESKD-patienter ikke få nyretransplantation. Hvad der er endnu mere beklageligt er, at 40 procent af patienter, der venter på nyretransplantation, vil dø inden for 5 år.
Derfor begyndte det amerikanske medicinske samfund at prøve xenotransplantation i håb om at ændre den nuværende situation med mangel på nyrekilder. Den nye svinenyretransplantation har åbnet præcedensen for xenogen nyretransplantation. Det er håbet, at denne teknologi snart vil komme ind i klinikken og gøre det muligt for flere uræmipatienter at blive behandlet.
"Hvorfor svinenyre?"
Dette er det oftest stillede spørgsmål.
Sammenlignet med andre dyr har grise 5 unikke fordele:
① Hurtig reproduktion: 2 til 3 fødsler om året;
②I gennemsnit 12 kuld smågrise pr. levering;
③Hurtig vækst: Nyfødte grise (1,3 kg) vil vokse til 130 kg efter 6 måneders vækst;
④Lang levetid, omkring 30 år;
⑤Det vigtigste er, at funktionen og volumen af svinenyrer og menneskenyrer er relativt ens.
Derudover er nyrerne hos 180-200-daggamle grise næsten lige store som menneskelige nyrer. Derfor er svinenyren et af de bedst egnede xenogene organer til transplantation til mennesker. I 2016 blev det første gang evalueret, om den transgene svinenyre implanteret i menneskekroppen kan behandle ESKD sikkert og effektivt.
Transgen svinenyre
Ikke alle grise kan give nyrer til mennesker. Transgene grise blev tilsat humane komplement-inhiberende gener (hDAF og hCD46), humane antikoagulerende gener (TBM og hEPCR), humane immunregulerende gener (hCD47 og hH01) og knock-out grisekulhydrater.
Sammensat antigen og porcint væksthormon receptorgen, og disse grise havde ikke erytrocytantigen, hvilket tyder på, at deres organer er egnede til humane patienter af alle blodtyper.
For at sikre, at nyretransplanterede ikke bliver inficeret med grisespecifikke mikroorganismer, er der strenge krav til levemiljø, kost, rengøring og mikrobiologisk undersøgelse af de transgene grise før nyreekstraktion.
Med hensyn til boligmiljøet overvåges temperatur og luftfugtighed strengt, og hegnet er lyst og forureningsfrit. Styr svinenes diæt dynamisk, og forbedre diæten efter regelmæssig vejning for at undgå underernæring eller overskud. Rengøringsmæssigt rengøres hegnene regelmæssigt, grise bades regelmæssigt, og dyrlæger sporer grises helbred for at undgå mikrobielle infektioner.
Inden de tager nyrer eller andre organer, skal grise gennemgå professionelle fysiske undersøgelser for at sikre, at grisenes nyrefunktion og størrelse er egnet til transplantation; at sikre, at donorsvinene ikke inficeres af specifikke mikroorganismer, for at forhindre nyretransplanterede i at blive inficeret af griseafledte mikroorganismer.
Kort sagt, kun genredigerede, strengt opdrættede grise kan være donorer til nyretransplantationer.
Præklinisk og klinisk forskning
Inden transplantation af svinenyrer til mennesker, blev der udført en xenotransplantationsundersøgelse fra dyr til dyr, det vil sige, at svinenyrer blev implanteret i bavianer. Resultaterne af undersøgelsen viste, at svinenyre-xenotransplantation var sikker og effektiv. Inden de blev implanteret i bavianer, modtog grisene nogle af bavianens gener, hvilket mindskede risikoen for afstødning. Efter implantationen viste orangutangen let afstødning og unormal vandladning.
Men efter brug af lægemidler som immunsuppressiva og diuretika forsvandt ovenstående symptomer, hvilket tyder på, at sikkerheden og effektiviteten af xenotransplantation af svinenyre er relativt høj. På dette tidspunkt blev det besluttet at udføre prækliniske undersøgelser på mennesker.
Den første prækliniske undersøgelse af svinenyreimplantation hos mennesker udvalgte hjernedøde patienter. Formålet med undersøgelsen var at sikre sikkerheden og effektiviteten af svinenyreimplantation hos mennesker. Dette vil ikke kun beskytte patientens rettigheder (juridisk set er patienten død), men også tillade sonderende forskning i lægemiddelregimet af immunsuppressiva og/eller diuretika, der kræves, når svinenyren implanteres i menneskekroppen.
Endelig, den 31. september 2021, blev en svinenyre implanteret i en hjernedød ESKD-patient. Der var ingen akut afstødning, og nyrefunktionen var normal. Før den formelle operation afsluttede forskerholdet forberedelser såsom prospektive matchningstests, levende svinenyreekstraktion og svinenyrebiopsi.
En dobbelt svinenyre blev implanteret i en hjernedød patient og overlevede i 74 timer. Efter 74 timer tog forskerholdet svinenyren ud og foretog en nyrebiopsi igen. Overraskende, gennem nyrebiopsi og blodprøver, blev det konstateret, at efter at svinenyren var implanteret i menneskekroppen, oplevede forsøgspersonen ikke akut afstødning under standard immunsuppressiv behandling.
I den indledende fase af svinenyreimplantation var en del af glomeruli og nyretubuli nekrotisk på grund af iskæmi, og der opstod en fibrintrombe. Efter 74 timers implantation i den menneskelige krop forsvandt fibrintrombus, og nekrosen af nogle glomeruli og nyretubuli blev lindret til en vis grad.
Dette viser, at der ikke er nogen signifikant forskel mellem svinenyreimplantation og human nyreimplantation ved brug af immunsuppression. Og forsøgspersonerne behøvede ikke at bruge diuretika på grund af normal vandladning.
I post-mortem-undersøgelsen fandt man ud af, at selvom immunsystemet ikke viste akut afstødning, invaderede nogle humane immunceller stadig svinenyren, men T-celler og B-celler invaderede ikke svinenyren, hvilket tyder på, at afstødningen var ikke seriøs.
Typen, mængden og forholdet til tidspunktet for specifikke invaderende celler forventes at blive offentliggjort i 2023.
I 2022 lykkedes det første studie af implantation af grisehjerte hos mennesker. I modsætning til prækliniske undersøgelser var hjertetransplantationsmodtageren ved denne operation ikke hjernedød, og patienten overlevede i mindst 2 måneder efter operationen. Både prækliniske og kliniske undersøgelser har således vist, at enten en svinenyre eller et svinehjerte kan implanteres i et menneske og potentielt helbrede en patients sygdom.
Derfor besluttede forskerholdet at udføre klinisk forskning i svinenyreimplantation hos mennesker i 2023. Måske vil manglen på nyrekilder snart blive fortid, og enhver ESKD-patient kan nyde friheden ved nyretransplantation.
for flere oplysninger:ali.ma@wecistanche.com
