人类心脏(左)和猪心脏(右)有着惊人相似的解剖结构©Getty Images

异种移植:猪的心脏能拯救你的生命吗?

在英国,成千上万的人急需器官移植,但是没有足够的捐赠器官供人们使用。那么,我们应该用动物器官来弥补这一不足吗?

2016年,美国国家卫生研究院(NIH)的研究人员宣布保留了一只基因工程猪的心脏把一只狒狒打了三年.虽然这无疑是一个引人注目的故事,但这对研究有严重的影响。每年,全球有数百万人死于移植短缺。像交通事故这样的悲剧并没有足够的人体器官可供使用。但一些科学家正在研究一种激进的解决方案——使用动物器官。

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这种被称为异种移植的手术,听起来可能像是科幻电影里的东西,但医生和科学家们几十年来一直在努力开发它。早在1984年,斯蒂芬妮·费·博克莱尔(Stephanie Fae Beauclair),通常被称为“小费”,出生时就有心脏缺陷,这可能会在一周左右的时间里让她丧命。当时,用婴儿心脏移植几乎总是不成功。但她的外科医生,伦纳德·李·贝利,是动物移植方面的先驱,所以决定尝试移植狒狒的心脏。他们希望这能让小菲活得足够长,以便进行第二次手术,将狒狒的心脏换成人类的心脏。

手术一开始很成功,但21天后,菲宝宝的心脏被身体排异,因此死亡。然而,她的悲伤故事标志着异种移植的第一次认真尝试。但30年过去了,仍有许多问题有待回答。异种移植是否可行,是否符合伦理?

打败免疫系统

我们的免疫系统是一个非常复杂的细胞和器官的集合,它有助于保护我们免受任何外来物的入侵和导致疾病。入侵者,如病毒或有害细菌,会被高度分化的细胞攻击。我们每个人都有生理上的能力来识别我们的身体和器官是“我们的”,而入侵的物体不是。因此,当白血球和我们免疫系统的其他成分攻击我们体内的外来生物时,它们不会攻击我们。这样做的好处是显而易见的:可以攻击和摧毁致病的有机体,而身体不会反其道而行。

然而,当涉及到移植时,有一个严重的缺点。免疫系统可以识别移植的器官为外来物并攻击它。为了防止这种情况发生,接受人对人移植手术的病人通常必须服用大剂量的免疫抑制剂,以抑制免疫系统,防止它攻击移植的器官。不幸的是,免疫系统受到抑制的病人抵抗细菌的能力较弱,因此他们更容易感染。在免疫系统衰弱的情况下,即使是常见的疾病也会非常严重。然而,对于最新的免疫抑制药物来说,这不是什么问题。

当涉及到将猪的心脏等非人体器官移植到人体时,就会出现额外的困难。在移植后的数小时内,即使使用了免疫抑制药物,通常也会出现所谓的“超急性排斥反应”,导致移植失败。为了克服这个问题,研究人员正在对猪进行基因工程,使它们携带一个人类基因,使它们能够在内脏表面产生一种人类蛋白质。人们希望这能欺骗免疫系统,让它以为这个器官是人类的,从而避免超急性排斥反应。

1968年5月,弗雷德里克·韦斯特接受了英国首例心脏移植手术;46天后,他死于免疫力低下引起的感染©盖蒂图片社
1968年5月,弗雷德里克·韦斯特接受了英国首例心脏移植手术;46天后,他死于免疫力低下引起的感染©盖蒂图片社

但是,如果我们接受来自其他物种的移植,排斥并不是我们面临的唯一问题。是人类异种移植的首选物种。它们的体型和我们差不多,它们很容易被圈养,它们的生理机能与我们惊人地相似,尽管它们与我们的亲缘关系不如猿类和猴子。然而,许多令人讨厌的人类疾病是由来自动物的病毒引起的。猪可以携带多达50种猪内源性逆转录病毒,简称为“PERVs”。这些病毒大部分对猪无害,但会感染其他物种。这就是2009年发生的情况,当时猪流感引发的大流行导致大约25万人死亡。

我们需要异种移植吗?

每年都有数以万计的生命因人对人的移植而得救。事实上,绝大多数等待移植的人从未接受过移植。那么我们能做些什么呢?

购买人体器官——一种以市场为主导的短缺“解决方案”——通常是非法的。然而,伊朗是少数允许买卖肾脏的国家之一。因此,在伊朗等待肾脏移植的时间比世界其他地方要短得多。目前的价格大约是4000美元,如果你有兴趣的话……

然而,大多数等待移植的人从未接受移植的主要原因是没有足够的人体器官可供移植。对此有几种解释。首先,从移植中受益的人数在持续上升。这部分是因为移植手术的进步意味着现在可以移植更多的器官,部分是因为现在越来越多的疾病可以通过移植来治疗。

另一个需要考虑的事实是,只有很小一部分的死亡导致了适合用于移植的器官。机动车事故造成的死亡提供了很大比例的合适器官。但由于道路安全的改善、安全带的使用、改进的汽车设计、更好的道路、更多的限速、更严格的驾驶考试和更多地使用摩托车头盔,死于道路事故的人数正在下降。

最后一个问题是,许多国家在器官捐赠方面都有某种“选择参与”而不是“选择不参与”的制度。这意味着,要想获得可移植的器官,死者必须事先表示希望自己的器官被用于移植——例如,携带捐献卡——医生还必须获得捐赠者亲属的同意。

动物福利

动物能承受多大程度的痛苦仍有争议,但越来越多的人承认,我们的进化近亲拥有必要的智力来经历某种痛苦。越来越多的生物学家和哲学家同意,至少大多数哺乳动物会遭受痛苦。

那么异种移植会导致大量的动物痛苦吗?首先,考虑可能使用的猪。参与异种移植研究的公司坚称,他们的猪被照顾得非常好。事实上,根据我的经验,就它们的生活条件而言,研究中使用的动物比大多数养猪场的猪照顾得更好。但是猪的福利不仅仅是他们的住房。首先,研究中使用的猪要经过一系列外科手术。当临床试验正式开始时,似乎很可能需要“无菌”或无菌动物。这种动物很可能是通过有时被称为“外科衍生”的方法获得的。这意味着,在分娩前不久,整个子宫和小猪仍然在里面将被从母亲移除。这些小猪随后将在隔离和无菌条件下饲养。 From the pigs’ point of view, this doesn’t sound like much of a life, as pigs are social creatures.

一只猕猴接受了猪的肝脏移植后康复了©Getty Images
一只猕猴接受了猪的肝脏移植后康复了©Getty Images

此外,需要考虑的不仅仅是猪的福利。目前的研究旨在提高异种移植的成功率,这意味着成千上万的灵长类动物,包括圈养的猕猴和野生捕获的狒狒,已经作为移植受体被用于外科手术。从科学家、外科医生以及最终可能受益的患者和股东的角度来看,许多此类手术都被认为是研究上的“成功”。然而,从非人灵长类动物的角度来看,毫无疑问,这些手术会导致相当大的痛苦,并显著缩短寿命。

自然与非自然

让我们假设异种移植将需要通过在猪的DNA中插入一个或多个人类基因来进行猪的基因工程。这涉及到至少在某种意义上改变猪的“本性”。这在道德上可以接受吗?

反对任何形式的基因工程的呼声经常是“不自然”。然而,这种反对意见很难站得住脚。毕竟,什么是“自然”?天花、海啸和死亡是自然的,而疫苗、手机和国外度假则不是。换句话说,在日常语言中,什么是“自然的”和什么是好的之间似乎没有太多的关系。

即便如此,这种“非自然”的观点仍有支持者。许多宗教认为,至少在某种程度上,在某种意义上,自然是好的。在犹太和基督教的传统中,这种理解是在第六天“上帝看到了他所创造的一切,看哪,一切都很好”。死亡和腐朽是通过罪进入世界的,但即使在人的堕落之后,上帝的良善也足够存在于造物中,使之成为自然的良善。整个自然法神学都是围绕这个概念建立起来的。

自然也被其他许多人,包括那些不信仰任何宗教的人,视为善良的标志。时至今日,仍有相当多的观点认为,“自然的”实践比他们的“人工的”选择更可取。常见的例子包括“母乳是最好的”儿童营养运动,有机农业和呼吁吃新鲜而不是加工食品。

为了异种移植而饲养的猪可能需要保存在无菌环境中,因此不能觅食和与其他猪玩耍©Getty
为了异种移植而饲养的猪可能需要保存在无菌环境中,因此不能觅食和与其他猪玩耍©Getty

然而,大自然的一个巨大优势是,它已经存在了相当长的一段时间。无论是有意还是无意,我们很多人都认为我们的祖先成功地养育了孩子,

以“自然”的方式种植和准备食物,所以这些传统的方法肯定没问题。毕竟,相当合乎逻辑的是,人们不能确定任何新技术(包括基因工程)的长期后果,只能确定已经存在了相当长时间、现在被认为是“自然的”做法。

但是基因工程真的能改变猪的本性吗?从猪的角度来看,这几乎是不可能的。基因工程的实用性具有重大的福利意义,但从猪的角度来看,似乎很难论证基因工程本身已经改变了它的性质。猪的行为也不例外;它的心智能力和经验都没有改变。唯一的区别是它会产生额外的内部蛋白质。另一方面,传统的饲养方式已经导致农场动物的性质发生了令人难以置信的重大变化,例如,增加了对高饲养密度的耐受力,增加了驯养量,以及牛奶、羊毛和肉类生产的巨大变化。

你会有什么感觉?

一想到自己体内有一颗猪的心脏,你会作何感想?这很难预测,而且可能因人而异。有些人可能会谴责这种想法,因为它是不愉快的或不自然的,但另一种选择可能是死亡,我们大多数人也不太喜欢。值得注意的是,当人对人心脏移植首次被引入时,一些评论员说这是非常不道德的。然而,我们很快就习惯了人对人移植的想法,而且大多数接受移植的人都对它们深表感激。异种移植也有同样的情况吗?只有时间才能证明。

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如欲了解更多有关器官捐献的信息,请致电0300 123 2323或访问organdonation.nhs.uk

这篇文章首次出现在第297期BBC重点杂志-为最新的科学新闻,创新和发现直接送到您的门订阅这