- 上一堂輕松的科技小史:從基因工程到人工智慧,數理學渣也能快速上手的科技課
- 侯東政
- 1540字
- 2022-07-22 17:07:14
器官移植手術的難度
與組織移植相比,器官移植要復雜得多,難度也更大。現代的器官移植歷史是從美國外科醫生亞歷克西斯.卡雷爾的工作開始的。
一九〇五年,亞歷克西斯將一只小狗的心臟移植到了大狗頸部的血管上,并首次在器官移植中縫合血管成功。結果,小狗的心臟雖然由于血栓栓塞而停止跳動,但畢竟跳動了兩個小時。這位嘗試移植心臟的先驅者,也因他的多項研究成果而榮獲了一九一二年諾貝爾醫學和生物學獎。
從一九五一年到一九五三年,休謨在美國把九個尸體捐贈者的腎臟移植到人體上,其中最長的存活了六個月。這也是世界上最早的取得部分成功的人體重要臟器移植手術。
一九五〇年代,科學家又完成了動物心臟的移植。一只小狗在換了心臟之后,存活了十三個三個月。
使器官移植獲得較高的成功率,不僅要不斷提高手術技術和改進各種醫療器械(如使用體外循環的心肺機等),最重要的是尋找免疫排斥反應的根源和解決器官移植中免疫排斥的方法。
人體對外來異物的免疫反應,能夠非常有效的防御細菌、病毒等引起的疾病。不幸的是,人體并不會自動加以區別,一旦它辨識為非己之物,哪怕移植來的心臟、腎臟等器官是為了拯救生命,也會被毫不留情的排斥,這也就使得器官移植遭遇到了極大的困難。
因此,從理論上必須解決人類器官移植成敗的─免疫排斥反應的根源。美國免疫學家斯奈爾早在一九五〇年代時就發現了小鼠的組織相容性及控制這一特性的H-2基因。免疫學家讓.多塞在一九五八年發現了人體內控制組織相容性基因的“人體白血球抗原”基因(HLA基因)。一九八〇年代,透過動物實驗哈佛大學學者巴魯伊.貝塞納拉夫發現,HLA基因不僅決定著人體免疫反應的強弱,還影響著人體器官移植的成敗。由于其免疫學方面的成就這三位學者獲得了一九八〇年的諾貝爾醫學獎和生物學獎。
然而,發現免疫排斥的根源與找到解決器官移植中免疫排斥的方法并不一樣,它還需要在實踐中不斷探求。一九五四年十二月,美國波士頓醫生莫里成功進行了世界上第一例同卵雙胞胎之間的腎臟移植手術,接受手術者因此活了八年。在同卵雙胞胎之間白細胞表面抗原大部分相同,組織相容性能匹配,發生排異危險性較小,所以他們進行器官移植是比較容易成功的。
但因為這種情況實在是太少了。一九五九年,莫里又采用了另外一種方法,他對腎臟移植的患者給予了全身大劑量放射線照射,從而抑制異體排異反應,使非同卵雙胞胎間的腎臟移植手術成功。雖然這種方法能抑制排斥反應,但卻容易損害受體身體。
后來,英國劍橋大學學者羅伊.卡勒發現,硫唑嘌呤能夠阻礙動物身上的異體排斥反應。這一發現也大大提了高器官移植成功率。一九六七年十二月四日,南非開普敦的巴納德醫師成功的完成了首例人類異體心臟移植手術,全世界都為之而振奮。
一九八〇年代初期,卡勒又發現了一種毒性較低的叫做“環孢菌素”的抗免疫排斥的藥物,更適用于器官移植使用。
從一九五四年莫里成功的完成第一例腎臟移植手術到一九八〇年代末,器官移植手術已經使二十多萬人重獲新生,世界范圍內也已有十五萬人成功進行了腎臟移植,心臟和肝臟移植則有一萬多例,胰臟移植兩千五百多例,心臟同時移植近千例,肺移植三百多例。
腦移植是器官移植難度中最大的。瑞典、美國和日本等國家為解決這一難題,都成立了腦移植研究小組。他們用白鼠研究帕金森氏癥的治療,這是一種中腦灰質神經細胞退化的疾病,不能正常分泌多巴胺而導致顫抖和肌肉強直等癥狀。科學家們在破壞白鼠灰質后,將白鼠胎兒的灰質細胞移植到與具有帕金森氏癥相同癥狀的白鼠腦內,并獲得了成功。在征得帕金森氏癥重癥患者的同意后,瑞典的一家醫院對其實施了腦組織移植手術,術后一定程度上減輕了癥狀。但是,這還不是大腦器官的移植,與其他器官移植比起來,腦移植難度要大得多。不過,隨著腦移植研究的不斷發展,人類腦移植的可能一定會實現。