移植医療は、一見乗り越えられない壁をついに克服した。中国広州の研究所で移植された豚の肺が、人間の患者に9日間にわたり完全に機能し、世界記録を樹立した。 肺異種移植がこれほど長く生存した例はかつてなかった。今日から、末期の呼吸不全の患者にとって、まったく新しいシナリオが開ける可能性がある。
豚肺異種移植とは何ですか?
異種移植とは、異なる種の間での臓器、組織、または細胞の移植であり、 豚の肺遺伝子組み換え豚から人間への呼吸器官の移植についてです。研究によると、豚の肺は人間の患者に移植され、9日間生存し、機能を維持しました。 一流の雑誌に掲載されました 自然医学.
のチーム 広州医科大学第一付属病院、率います 何建興, 劉暁佑 e シン・シュウは、脳出血により脳死と診断された39歳の男性に対し、この歴史的な手術を施行しました。肺は解剖学的および生理学的に複雑なため、心臓、腎臓、肝臓といった臓器と比較して、移植が最も困難な臓器でした。これらの臓器は、既に過去の異種移植で成功裏に試験されていました。
「ドナー」豚は、技術を用いて6回の遺伝子改変を受けた。 CRISPR超急性拒絶反応のリスクを低減するために3つの遺伝子が除去され、移植患者の免疫系から臓器を保護するために3つのヒト遺伝子が追加されました。この遺伝子工学が、実験全体の成功の鍵となりました。
豚の肺は人体の中でどのように機能するのでしょうか?
9日間のモニタリング期間中、 豚の肺 驚くべき機能的能力が示されました。科学者たちは、肺が免疫系によってすぐに拒絶されなかったことを発見しました。前述の通り(繰り返しますが、私はこの事実を強調したいと思います)、肺は9日間にわたり活力と機能を維持しました。肺は酸素と二酸化炭素を処理するという、重要な呼吸機能を継続しました。
明らかに、この実験では異種移植に特有の重大な問題もいくつか明らかになった。 移植後24時間後、 研究者らは、おそらく手術中の虚血期間によると思われる肺損傷の初期兆候を観察した。 3日目から6日目の間 抗体を介した拒絶反応の明らかな兆候が現れた。これは、制御されているとはいえ、この技術にまだ限界があることを実証する免疫プロセスである。
この外科手術では、患者の免疫系を抑制するために免疫抑制剤の使用が必要でした。ヒトの臓器移植では何年も免疫抑制療法を継続する必要があるのに対し、この初期の実験は、異種移植には特別な治療プロトコルが必要である可能性を示唆しました。
豚の肺が画期的なのはなぜですか?
ドナーとして豚が選ばれたのは偶然ではありません。豚の臓器は人間と大きさが似ており、既に食用として飼育されているため、他の動物に比べて倫理的な懸念は少ないのです。豚の臓器は人間と大きさも似ており、食肉として定期的に飼育されているため、一般の人々の間で倫理的な懸念は少ないのです。これはニューヨーク大学ランゴーン・ヘルスの研究でも明らかです。
ブタ肺の成功は、移植医療を変革する異種移植における一連の進歩の一部です。過去3年間で、複数の国際研究チームがブタからヒトへの心臓、腎臓、肝臓の移植を成功させてきましたが、いずれも他に治療法のない重篤な患者を対象としています。
数字はそれ自体を物語っています: イタリアでは現在、約300~350人が肺移植の待機リストに登録されています。一方、世界では12,7万人以上が移植で治療可能な角膜失明に苦しんでいます。慢性的な臓器不足により、異種移植は可能性というよりむしろ必須となっています。 ミラノのポリクリニコ 2024年には37件の肺移植が実施されており、異種移植を標準的な臨床プロトコルに統合することで、臓器不全へのアプローチに完全な革命をもたらし、最終的に臓器を必要とするすべての人に臓器を提供できるようになる可能性があります。
異種移植の歴史:夢から現実へ
異種移植に関する最初の記録は 60年代までチンパンジーから人間の患者への腎臓移植が試みられたとき、最長生存期間は 9 か月でした。 1983で 有名な事件が行われた ベイビーフェイヒヒの心臓を移植され、21日間生き延びた新生児の女の子。
本当の転換点が到来した 2022で 最初の 遺伝子組み換え豚の腎臓移植 で行われた NYUランゴーンヘルスアメリカの外科医らが世界で初めて、豚から摘出した腎臓を脳死状態の人間患者に移植することに成功し、現代の異種移植への道を明確に開いた。
で 1月2022, デビッド・ベネット57歳の男性が 遺伝子組み換え豚の心臓を移植された最初の生きた患者 に メリーランド大学医療センターベネットは60日間生き延び、重要な前例となった。XNUMX人目の患者は ローレンス・フォーセット豚の心臓を受け取った 2023で40日間生き延びた。
最近では、 2024年XNUMX月に, リチャード・スレイマン 受け取った 最初の豚の腎臓移植 生きている患者の場合 マサチューセッツ総合病院リチャードさんは手術から12か月後の2024年XNUMX月XNUMX日に亡くなった。 病院職員は声明の中で、移植が患者の死因であるという兆候はなかったと述べたが、これは当然ながら慎重に検証する必要がある。 ムハンマド・モヒウディンボルチモアのメリーランド大学医学部の外科医で、両手術の治療チームの一員であった氏は、ベネットさんの死についていくつかの考えられる説明を挙げ、それぞれの実験が将来のプロトコルを改善するための貴重な教訓をもたらすと指摘している。
豚の肺を可能にする遺伝子組み換え
異種移植の成功は、豚の臓器に適用される遺伝子改変に完全に依存している。中国の豚の肺の場合、研究者らは技術を用いて CRISPR-Cas9 6つの具体的な変更点を紹介します。
除去された3つの遺伝子: これらのコード化された表面タンパク質は、ヒトの免疫系によって即座に異物として認識され、超急性拒絶反応を引き起こします。これらの豚抗原を除去することで、即時拒絶反応の可能性は劇的に低下します。
追加された 3 つのヒト遺伝子: これらは、臓器を「隠蔽」するタンパク質を生成し、移植患者の免疫システムにとってより馴染みのある臓器に見えるようにします。これは、臓器の受容を促進する一種の「生物学的パスポート」として機能します。
この遺伝子改変戦略は、他の豚の臓器に用いられるものと類似しています。移植された豚の心臓には69箇所の遺伝子改変が施され、腎臓には最大XNUMX箇所の遺伝子改変が施されており、この技術の高度さを実証しています。
豚の肺のリスクは何ですか?
初期の成功にもかかわらず、豚の肺の異種移植には依然として大きな課題が残っています。 主なリスクは依然として拒絶反応であるこれはさまざまな形で現れることがあります。 超急性拒絶反応 (最初の数分間で) 急性血管拒絶反応 (最初の数週間)そして T細胞介在性拒絶 (同種移植で観察されるものと同様)1).
もう一つの重要な点は、 動物病原体が人間に感染する可能性がある(異種動物感染症)異種移植に使われる豚は、このリスクを最小限に抑えるために無菌状態で飼育されているが、科学界では依然として懸念が高い。
科学的な問題に加え、人類学的、心理学的、倫理的、そして法的にも重要な課題が依然として残されています。特に、専門家が指摘しているように、動物の臓器が移植患者のアイデンティティに与える影響については、分析が必要です。 科学と生命.
複雑な倫理的問題: 移植用臓器の生産に動物を用いることは、重大な倫理的問題を提起します。しかし、科学界は、特に既に食品産業向けに出荷される豚が使用されていることを考慮すると、重症患者にとってのメリットが倫理的懸念を上回ると考えています。
肺異種移植の未来
中国産豚肺の成功は、移植医療における革命の始まりに過ぎません。2025年XNUMX月、米国食品医薬品局(FDA)は、この試験を承認しました。 豚から人間への腎臓異種移植。 したがって、それは始まります、 2025の終わりまで 米国での最初の実験(フェーズ 1)。
研究者たちはすでに異種移植された臓器の生存期間を延ばす研究を行っている。霊長類の研究では、 一部の腎臓異種移植は1年以上効果が持続することがあるこれは、改善の余地がかなりあることを示唆しています。次の課題は、生きた患者で豚の肺を試験することです。選択基準は非常に厳格で、末期の呼吸不全、代替治療法がなく、余命が限られている患者を対象とします。
同時に、異種移植の代替として人工臓器の開発にも研究が集中しています。 BiVACORチタン人工心臓 この技術は最近、人間の患者に8日間効果を発揮し、臓器不足に対処する方法が複数あることを実証した。
中国の発見が世界に与える影響
広州での豚肺移植は、科学的な成功であるだけでなく、移植産業全体にとっての触媒となるでしょう。この成果は、将来の異種肺移植手術を最適化するための重要なデータを提供するでしょう。すでにいくつかの国際研究センターが、中国のプロトコルを自らの研究に取り入れています。例えばヨーロッパでは、このプロジェクトが ゼノム 欧州委員会は、この分野における先進的な研究への資金提供を継続しています。残された課題を克服するには、国際協力が不可欠です。
ほんの数年前には不可能と思われていたことが、急速に臨床現実になりつつあります。豚の肺は、移植医療を永遠に変革し、世界中の何百万人もの患者に真の希望をもたらす可能性のある旅の最終段階を象徴しています。
注意:
- ザ 同種移植 これらは、同じ種ではあるが遺伝的に異なる 2 人の個体間での臓器または組織の移植です。 強靭︎<XNUMXxXNUMX>︎