2022年1月10日,馬里蘭大學醫學院宣布完成了世界首例基因編輯的豬心臟人體器官移植,這項研究成為異種器官移植的里程碑,為廣大苦苦等待供體器官的患者帶來了新曙光。
2024年1月18日,eGenesis公司和OrganOx公司宣布進行了世界首例基因編輯的豬肝臟對腦死亡患者的體外灌注,eGenesis是一家致力于解決全球器官移植短缺的生物技術公司,OrganOx是一家專注于體外器官灌注治療應用的醫療器械公司。
該研究中的患者因腦出血導致了腦死亡,在他的心臟還在跳動時,他的家人慷慨捐贈參與了這項研究。研究團隊使用了eGenesis公司開發的基因編輯豬肝臟,將其連接到OrganOx公司的體外肝臟交叉循環(ELC)設備,讓該捐贈者的血液通過基因編輯豬肝臟進行循環(該患者自身的肝臟仍然保留在體內)。整個灌注過程中保持穩定的血流、壓力和pH值,同時有強勁的膽汁生產,沒有觀察到排異反應,在連續灌注72小時后,研究團隊按原計劃選擇了停止這項研究,此時肝臟看起來依然健康。
接下來,研究團隊將在自身肝臟已被切除的已故捐贈者中進一步研究該方法,以確定未來使用豬肝臟灌注系統作為肝臟移植潛在橋梁的可行性、安全性和有效性。他們還希望評估該方法在那些肝臟仍然可以恢復的患者中的應用,類似于對嚴重心肺疾病患者使用的體外膜肺氧合(ECMO)。
在全世界范圍內,每年有大量患者因各種形式的肝衰竭入院,而現有的治療選擇有限,肝衰竭患者面臨很高的死亡風險,如果使用與人體兼容的基因編輯豬肝臟來支持患者的肝臟功能,可能為患者的自體肝臟恢復或等待肝移植提供時間。eGenesis和OrganOx正在合作開發這項技術,目前正在向美國FDA提交研究性新藥(IND)申請,以啟動一項首次在人類身上進行的臨床研究。 eGenesis總裁兼首席執行官 Michael Curtis 博士表示,我們向捐贈者及其家人致以最深切的感謝,感謝他們幫助這一重要的醫學成就成為可能,并為未來為許多需要肝臟支持的患者提供潛在解決方案鋪平了道路。
主導這項手術是賓夕法尼亞大學移植研究所所長 Abraham Shaked 醫生,他表示,這項研究的成功為進一步探索使用先進的基因組工程開發的器官產品提供了支持,為經歷器官衰竭的個體提供新穎、高質量的治療選擇。
OrganOx首席醫療官 Peter Friend 教授表示,這項研究標志著我們朝著有效治療急性肝功能失代償的旅程中的一個關鍵里程碑。OrganOx ELC系統與eGenesis的基因工程豬肝臟相結合,將現代器官灌注技術與整個肝臟的功能連接起來,為危重病人提供一條生命線——為他們自己的肝臟恢復或接受肝臟移植提供了時間。
一直以來,有兩個關鍵障礙阻止了異種器官移植的成功:
病毒在物種間傳播的潛在風險
物種間免疫介導的不相容性導致器官排斥
CRISPR基因編輯技術的應用使得我們可以更精準、更高效地解決上述障礙,eGenesis公司基于George Church、楊璐菡等人的研究,創造了可以解決上述兩大障礙的基因編輯豬,從而提供人類兼容(HuCo?)器官和細胞來解決移植供體短缺危機。
該研究中使用的基因編輯豬肝臟,與eGenesis公司去年在 Nature 期刊發表的具有里程碑意義的臨床前研究中使用的基因編輯豬腎臟具有相同來源。
2023年10月11日,eGenesis公司的研究人員在 Nature 期刊發表了題為:Design and testing of a humanized porcine donor for xenotransplantation(人源化豬異種移植供體的設計與試驗)的研究論文。
該研究報道了將基因編輯豬腎臟移植到非人靈長類動物(NHP)體內的手術設計和成功過程。該研究使用尤卡坦迷你豬作為供體豬,對其進行了創紀錄的多達69處基因編輯,敲除了會引起排異反應的表達聚糖抗原的3個基因(GGTA1、CMAH和B4GALNT2L),敲入了7個人類基因以減少靈長類免疫系統的對抗,這7個人類基因包括補體相關的CD46和CD55、凝血相關的THBD和PROCR、先天免疫相關的CD47,抑制缺血再灌注損傷、細胞凋亡和炎癥的TNFAIP3和HMOX1。另外59處基因編輯則是讓豬逆轉錄病毒基因的所有拷貝失活。
經過上述基因編輯的豬腎臟在移植給食蟹猴后存活時間顯著延長,可達176天,而只敲除表達聚糖抗原的3個基因的豬的腎臟移植后只存活了24天。這說明,敲入的人類基因能在一定程度上預防排異反應。通過結合免疫抑制療法,豬腎臟能夠提供長達758天的食蟹猴的長期存活時間。
這項異種器官移植的里程碑式臨床前數據,證明了基因編輯的豬腎臟可以在異種移植后長期存活,在移植到非人靈長類動物(NHP)后能夠維持器官功能并存活超過兩年時間。這些結果顯示出今后豬器官移植到人體的前景,并推動該技術向臨床測試更進一步。
eGenesis公司的研發管線
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