让猪肝像人一样，以缓解器官短缺

几个小时前，漂浮在一个大罐子里的幽灵还是一个健康器官的健壮的红褐色。现在它是半透明的，白色的管子就像树上的树枝一样。

这是一个逐渐被改造成外观和功能都像人肝的猪肝，这是科学家们长期以来为简化国家移植而进行的探索的一部分短缺通过生物工程替代器官。

在这个位于明尼阿波利斯郊区的实验室里，工作人员的第一步是用洗发水洗去使器官发挥作用的猪细胞，随着细胞的溶解和被冲洗出来，器官的颜色逐渐褪色。剩下的是一个橡胶脚手架，一个蜂窝结构的肝脏，它的血管现在是空的。

接下来，从捐赠的无法移植的器官中提取的人类肝细胞将被渗透回外壳内。这些活细胞移动到脚手架的角落和缝隙，重新启动器官的功能。

“我们本质上是让器官再生，”micromatrix的首席执行官杰夫·罗斯(Jeff Ross)说。“我们的身体不会再把它看作猪的器官了。”

这是一个大胆的主张。micromatrix计划在2023年的某个时候对生物工程器官进行首次人体测试，开始尝试证明这一点。

如果美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration)同意，最初的实验将在患者体外进行。研究人员将在病床旁放置一个猪型人肝，以暂时过滤肝脏突然衰竭患者的血液。如果这种新型的“肝脏辅助”有效，这将是最终尝试生物工程器官移植(可能是肾脏)的关键一步。

纽约西奈山医院(Mount Sinai Hospital)是计划参与肝脏辅助研究的几家医院之一，该医院的移植主任桑德·弗洛曼(Sander Florman)博士说:“这听起来像是科幻小说，但总得从某个地方开始。”“这可能比异种移植(即直接将动物器官移植到人体内)更接近未来。”

美国有超过10.5万人在等待器官移植。在轮到他们之前会有成千上万的人死去。还有成千上万的人甚至没有被列入名单，因为他们认为机会太渺茫了。

“我们现有的器官数量永远无法满足需求，”匹兹堡大学医学中心(University of Pittsburgh Medical Center)的移植外科医生阿米特·特瓦(Amit Tevar)说。“这是我们的挫折。”

这就是为什么科学家们正在寻找动物是另一种来源的器官。马里兰州一名男子在去年1月接受了世界首例猪心脏移植手术后活了两个月。猪是一种经过基因改造的动物，其器官不会立即引发人类免疫系统的攻击。FDA正在考虑是否允许使用基因编辑猪的肾脏或心脏进行额外的异种移植实验。

生物工程器官明显不同——不需要特殊的猪，只需要屠宰场剩下的器官。

匹兹堡大学的Tevar说:“从长远来看，这很可能有助于开发出我们可以用于人类的器官。”他没有参与miromatrix的研究，并警告说，计划中的体外测试只是早期的第一步。

微矩阵方法起源于21世纪初的研究，当时明尼苏达大学的再生医学专家多丽丝·泰勒(Doris Taylor)和哈拉尔德·奥特(Harald Ott)博士开创了一种完全去细胞化死鼠心脏的方法。研究小组将幼鼠未成熟的心脏细胞植入支架中，最终使这个小器官跳动起来，成为国际头条新闻。

快进到现在，在大学的衍生产品Miromatrix中，一排排的大罐子将液体和营养物质泵入处于不同变形阶段的肝脏和肾脏。

罗斯说，剥离猪细胞可以消除异种移植的一些风险，比如潜伏的动物病毒或超排斥反应。FDA已经认为脱细胞猪组织在另一个用途上是安全的，用它来制造一种外科补片。

更复杂的是如何让人体细胞接管。

罗斯说:“我们不能把数十亿个细胞一次性推入器官。”当缓慢注入时，“细胞会四处爬行，当它们看到合适的环境时，它们就会粘在一起。”

这些人类细胞的来源是:捐赠的不会被移植的肝脏和肾脏。去年，美国近四分之一的捐赠肾脏被丢弃，因为医院经常拒绝移植不完美的器官，或者因为寻找匹配的接受者花费了太长时间。

当捐赠组织提供器官时，只要有足够多的细胞仍在运作，micromatrix生物学家就会分离出可用的细胞，并在实验室培养皿中繁殖。该公司表示，从一个获救的人体器官中，它可以培养出足够的细胞来重新填充几个猪肝或猪肾支架，这些细胞负责不同的工作，例如排列血管或过滤废物。

2021年，micromatrix公司和梅奥诊所的研究人员报告称，他们成功地将一种生物工程肝脏移植到猪体内。

这为测试类似透析的“肝脏辅助”治疗奠定了基础，使用生物工程肝脏过滤急性肝衰竭患者的血液，这是一种危及生命的紧急情况。现在，医生除了支持治疗外，几乎无法提供什么，除非病人足够幸运，能够快速接受移植手术。

西奈山医院的弗洛曼说:“如果你能克服这个困难，那么你可能真的会康复”——因为肝脏是唯一可以自我修复和再生的器官。“当他们有第一个病人注册时，我会很兴奋，我希望是和我们一起。”

目前尚不清楚测试何时开始。FDA最近告诉Miromatrix，他们对这项研究的申请有一些问题。

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如果体外肝脏实验成功了，接下来会发生什么?还有更多的研究旨在有朝一日尝试移植生物工程器官——可能是肾脏，因为如果手术失败，患者可以通过透析存活下来。

西奈山医院的肾移植专家罗恩·夏皮罗博士说，虽然肾脏再生还没有那么远，但到目前为止的进展“让我完全震惊”。

他治疗过许多接受透析治疗的老年患者，这些患者“将等待年复一年才能得到一个肾脏，而且很可能死在等待这类实验的最佳人选名单上”——如果他们能及时赶到的话。

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