UAB宣布经过基因编辑的猪肾首次实现向大脑死亡人体的临床级移植

2022年01月21日12:56

新闻摘要

UAB研究人员通过猪到人的肾移植实现多项世界首创:

  • 首个关于将转基因猪肾移植到脑死亡人体内的同行评审/获发表研究
  • 第一项关于使用转基因猪肾进行猪对人肾移植的研究,包括对10个关键基因进行编辑,使得猪肾适合直接用于临床级人体治疗
  • 首次验证了UAB开发的异种移植前兼容性测试
  • 第一项确定大脑死亡作为可行临床前人类模型的同行评议/获发表研究

值得注意的是,这项研究的设计和执行达到与第一阶段临床试验直接可比的标准,并尽可能地比照人类之间传统器官移植的每一个步骤。重要的是,这项研究包括移除脑死亡受体的原肾,然后替换为转基因猪肾。

UAB宣布经过基因编辑的猪肾首次实现向大脑死亡人体的临床级移植

阿拉巴马州伯明翰, Jan. 21, 2022 (GLOBE NEWSWIRE) -- 阿拉巴马大学伯明翰分校 Marnix E. Heersink医学院今天公布了一项首创性同行评议研究,其中描述了经过基因改造的临床级猪肾成功移植到大脑死亡的人类体内,取代了受体的原生肾。这些积极的结果表明了异种器官移植在解决全球器官短缺危机方面可发挥的作用。

在 《美国移植杂志》发表的研究报告显示,UAB的研究人员测试了首个将转基因猪肾脏移植到人体内的临床前模型。研究受试者的原生肾被移除后,两个经过基因改造的猪肾被移植于其腹部。这些器官取自无病原体设施中一头经过基因改造的猪。

UAB Heersink医学院院长兼UAB Health System and UAB/Ascension St. Vincent’s Alliance首席执行官、医学博士Selwyn Vickers表示:“我们与合作伙伴一道,在近十年来对异种器官移植进行了大量投资,期待取得像今天所发布的这类结果。今天的结果对人类来说是一项非凡的成就,将异种器官移植推进到临床领域。通过这项研究,我们的研究团队还证明,已故者模型具有推动异种器官移植领域向前发展的巨大潜力。”

被移植的猪肾取自转基因猪,通过对10个关键基因的编辑,使其适合移植到人类体内,这种做法尚属首次。这一过程表明了这种手术的长期可行性,以及这种移植方法在现实世界中的实现方式。经过移植的肾能够过滤血液、产生尿液,更重要的是,没有立即引起排异。直至这项研究结束,也就是移植后77小时内,移植的肾脏一直保持存活。

UAB外科学系综合移植研究所主任、本次研究的首席外科医生、医学博士Jayme Locke表示:“这是医学史上一个改变游戏规则的时刻,代表了异种移植领域的范式转变和一个重要的里程碑,这可以说是解决器官短缺危机的最佳方案。 我们填补了关键的知识空白,获得了启动人类终末期肾病临床试验所需的安全性和可行性数据。”

通过基因编辑以减少免疫排斥使得从猪到人类的器官移植成为可能,这可以为数以千计面临器官衰竭、疾病或损伤的人们提供帮助。猪的自然寿命为30年,易于繁育,器官大小与人类相似。

基因改造的猪肾已在非人类灵长类动物体内进行了广泛的试验。除了在非人类灵长类动物身上进行测试外,在人类临床前模型研究中对基因改造的猪肾进行评估能提供重要信息,说明肾在人类移植受体中的潜在安全性和疗效,包括临床试验中的情形。

Locke补充道:“这种人类临床前模型是评估从猪到非人灵长类移植模型的安全性和可行性的方法,不会对人类活体造成风险。我们的研究表明,人类异种器官移植的主要障碍已经被克服,确定了优化人类异种器官移植结果所要了解的新知识,并为建立新型临床前人类模型以开展进一步研究奠定了基础。”

这项工作得到了生物技术领域的先驱 United Therapeutics Corporation的支持,该公司向UAB提供经费以启动这个创新的异种器官移植项目。United Therapeutics子公司Revivicor, Inc.为此次研究提供了转基因猪,作为此次试验性异种器官移植肾的来源,这些猪肾被称为UKidney™。

Revivicor首席科学官David Ayares博士说:“我们Revivicor的所有员工都对UAB利用我们的研究性10基因异种肾脏(UKidney)所取得的历史性成就而惊叹不已。”David Ayares博士是一位开拓型的基因工程师,他早期曾参与世界上第一批克隆猪和第一批alpha-Gal基因敲除猪的相关工作。“我们相信,如果我们的临床试验获得成功,并在未来几年内获得FDA批准,对于成千上万需要透析的人们来说,UKidney将可能成为一个拯救生命的解决方案。”

关于这项研究

鉴于美国有超过80万人患有肾衰竭,此项同行评议研究富于雄心且意义重大。大多数人从来没有进入等候名单,能够减少这一等待数量的人体器官更是少之又少。虽然透析可以在一段时间内维持生命,但器官移植为有机会接受移植的少数人提供了更好的生活质量和更长的寿命。这项已故者异种器官移植研究的每个阶段都模拟了I期异种器官移植临床试验中可能采取的步骤:

  • 所移植肾脏从饲养于无病原体且手术级洁净设施的一只供体猪身上取出。然后将猪肾按照与人类肾脏相同的方式储存、运输和处理,以进行移植。
  • 在手术之前,大脑死亡的受捐者和供体动物进行了一次交叉配型兼容性测试,以确定经过基因改造的猪肾和预期受体的组织匹配是否良好。每一次人对人肾移植都要进行交叉配型;但是,这次猪到人的组织配型测试在UAB开发,标志着两个物种之间的预期交叉配型首次得到验证。
  • 猪肾被放置在与人类供体肾脏完全相同的解剖部位,在肾动脉、肾静脉和将尿液从肾脏输送到膀胱的输尿管方面均采用与人类肾脏相同的连接方式。
  • 这位大脑死亡的受捐者接受了在人对人异体移植中使用的标准免疫抑制疗法。

进行这项研究是为了达到与第一阶段人类临床试验直接可比的标准,每一个步骤都比照人类之间的标准移植。这包括机构审查委员会和机构动物护理及使用委员会的批准,在开始手术之前进行组织兼容性确认,通过人到人移植的标准程序来摘除、保存、运输猪肾并将其移植到人体,并向受捐者提供标准免疫抑制疗法。

移植受捐者Jim Parsons帮助打开器官移植未来的大门

,如果没有受捐者Jim Parsons及其家人的支持,就不可能实现这一科学和医学突破。

57岁的Parsons通过阿拉巴马州的器官获取组织Legacy of Hope成为注册器官捐赠者,他曾期望在死后能用自己的器官帮助他人;但他的器官并不适合捐赠。他的家人准许UAB通过呼吸机维持Parsons的生命,以便在研究期间维持他的身体功能。他的原生肾被移除,两个经过基因改造的猪肾被移植到体内。

“Parsons先生和他的家人让我们能够精确复制在人类活体中进行的这种移植。他们的伟大贡献将拯救成千上万人的生命,而且可能在不久的将来就能开始,”Locke表示, “Parsons先生的馈赠弘扬了他的遗志,并充分确证了这种临床前模型的成功性、安全性和可行性。鉴于这是他的馈赠,我们建议将其称为‘Parsons模型’。”

在Legacy of Hope工作人员Alan Spriggs和Locke进行沟通联系之后,Parsons的前妻Julie O’Hara和他们的子女Ally、David和Cole(以及Jim的姐妹和母亲)决定参加这项研究。

O'Hara说:“Jim总是友善待人、平和可亲,他愿意和任何人交谈,并且从没有敌人,一个都没有。Jim本来想在他去世后拯救尽可能多的人,如果他知道这样做有可能拯救成千上万的人,他一定会毫不犹豫。我们的梦想是不再有人在对肾移植手术的等待中离世,我们知道,对于自己的离世可能给其他人带来如此多的希望,Jim一定感到非常自豪。”

对于器官捐献领域其他选择的迫切需求

根据国家糖尿病、消化和肾病研究所的数据,每年因为肾病致死的人数超过乳腺癌或前列腺癌死亡人数。虽然器官移植是治疗终末期肾病的黄金标准疗法,但美国每年进行的肾移植还不到25000次,每天有240名接受透析的美国人去世。如果有无限的肾脏可供移植,其中许多死亡是可以避免的。

等待已故捐赠者的肾需要长达5年的时间,在许多州,等待时间接近10年。每年有近5000人在等待肾移植时去世。

关于UAB器官移植和异种器官移植团队

UAB Medicine是器官移植领域的全球领先机构,从1988年1月1日到2021年12月31日已进行了9055次肾移植,是这一时期美国肾移植数量位居第二的机构。UAB异种器官移植计划 的重点是将经过基因改造的猪肾安全移植到患有肾衰竭的人体,以解决器官短缺问题。了解更多。

关于UAB

阿拉巴马大学伯明翰分校隶属于阿拉巴马大学体系,是一所国际知名的研究型大学和学术医学中心,以创新型跨学科的研究生和本科生教育方法而闻名。UAB的年度研究奖金持续超过6亿美元,去年的总金额接近8.5亿 美元,其中包括与新冠疫情相关的一次性资金。UAB是阿拉巴马最大的单一雇主,拥有26000多名员工,2021年被福布斯评为“美国最佳大型雇主”。该机构每年对阿拉巴马州的经济贡献超过70亿美元。UAB使命的支柱包括教育、研究、创新和经济发展、社区参与和患者护理。了解更多信息,请访问www.uab.edu

编辑注: 阿拉巴马大学伯明翰分校是阿拉巴马大学系统的三所博士研究型大学之一。 首次提及我们机构时,请使用全称 阿拉巴马大学伯明翰分校(University of Alabama at Birmingham),后续提及时请使用简称UAB

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