Điều Tiếp Theo Cho Ghép Tạng Lợn năm 2025

Đêm trước cuộc ghép tạng, bác sĩ phẫu thuật Bartley Griffith không ngủ ngon. Khi ông thức dậy vào khoảng 3 giờ sáng và đi pha một cốc cà phê, ông quên đặt cốc dưới máy và kết quả là cà phê tràn ra khắp sàn nhà.

Nhưng khi ông đến phòng mổ vào sáng ngày 7 tháng 1, cuộc phẫu thuật rất đặc biệt mà ông sắp thực hiện trở nên giống như bất kỳ cuộc ghép tim nào khác. Điều khác biệt duy nhất là người hiến tặng là một con lợn. Người nhận: một người đàn ông 57 tuổi có trái tim suy kiệt.

Griffith và đội ngũ tại Trung tâm Y tế Đại học Maryland, do bác sĩ Muhammad Mohiuddin dẫn đầu, đang chuẩn bị thực hiện cuộc ghép tim của một con lợn được kỹ thuật gen vào người. Bệnh nhân, David Bennett, quá bệnh để đủ điều kiện cho một cuộc ghép truyền thống. Nhóm Maryland đã nghiên cứu ghép tạng giữa các loài—một lĩnh vực được biết đến là xenotransplantation—trong nhiều năm và thực hiện thủ thuật thử nghiệm như một phương tiện cuối cùng để cứu sống Bennett.

Cuộc phẫu thuật diễn ra thuận lợi. “Chúng tôi chỉ làm theo quy trình, thực hiện những gì chúng tôi được đào tạo, và khi chúng tôi tạo một vết mổ, chúng tôi đã phẫu thuật trên một bệnh nhân giống như bất kỳ ai khác”, Griffith nói. Tuy nhiên, xenotransplantation mang theo những rủi ro đặc biệt, bao gồm khả năng bị nhiễm virus từ động vật hoặc sự từ chối nhanh chóng của cơ quan do không tương thích với hệ thống miễn dịch của con người. Nhờ một loạt các biến đổi gen, trái tim không bị từ chối ngay lập tức bởi hệ thống miễn dịch của người đàn ông. Tuy nhiên, Bennett đã qua đời 60 ngày sau cuộc ghép tạng, và các nhà khoa học vẫn đang cố gắng hiểu điều gì đã xảy ra.

Mặc dù bệnh nhân cuối cùng đã chết, các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực đều coi cuộc ghép tạng là thành công. “Thí nghiệm Maryland cho thấy rất rõ ràng rằng một trái tim lợn có thể duy trì sự sống của một con người ít nhất là sáu tuần”, Richard Pierson, giáo sư phẫu thuật tại Trường Y Harvard, người nghiên cứu về xenotransplantation nói.

Điều này cũng không phải là bước mốc duy nhất cho lĩnh vực năm 2022. Một vài tuần sau cuộc ghép tạng đó, một nhóm tại Đại học Alabama tại Birmingham công bố nghiên cứu đánh giá đồng niên về cuộc ghép thành công của thận lợn được sửa gen vào một người đã chết não, thay thế thận gốc của họ. Các cơ quan hoạt động bình thường trong suốt 77 giờ nghiên cứu. Và vào tháng 7, bác sĩ tại Đại học New York cấy ghép hai trái tim lợn được kỹ thuật gen vào người mới chết và giữ cho trái tim đập trong ba ngày.

“Những thí nghiệm này đánh dấu một điểm quan trọng,” Pierson nói. Các cơ quan của lợn đã thành công trên khỉ không phải là loài người—đặc biệt là đối với một chú tinh tinh sống hơn hai năm sau khi nhận một trái tim lợn được sửa gen—và ông nói rằng loạt thí nghiệm trên người gần đây chỉ ra rằng các nhà nghiên cứu đang háo hức chứng minh rằng chúng có thể hoạt động trên con người. Bây giờ, nhiều cuộc ghép tạng khác sẽ sớm diễn ra. Các nhóm tại Maryland và Alabama hy vọng sẽ bắt đầu thử nghiệm lâm sàng trên người trong vòng một hoặc hai năm tới.

Nhà nghiên cứu đã nghịch ngợm với động vật như những người hiến tạng tiềm năng vì nhu cầu về cơ quan cấy ghép người vượt xa nguồn cung cấp. Tại Hoa Kỳ, có hơn 105,000 người trên danh sách cấy ghép, và có 17 người chết mỗi ngày đang chờ đợi một người hiến tặng. Các nhà nghiên cứu nghĩ rằng các cơ quan lợn đã được sửa gen để tương thích hơn với cơ thể người có thể giúp giảm thiểu tình trạng thiếu hụt. “Xenotransplantation mang lại cơ hội để giải quyết một nhu cầu lớn mà chưa được đáp ứng,” Douglas Anderson, một bác sĩ phẫu thuật cấy ghép và thành viên của nhóm Alabama nói. “Chúng ta đơn giản là không có đủ cơ quan từ người hiến tặng sống và đã chết.”

Bắt đầu từ những năm 1960, bác sĩ đã thử cấy ghép thận, tim và gan từ tinh tinh và tinh tinh—người họ họ hàng di truyền gần gũi nhất—vào người. Nhưng các cơ quan này thất bại trong vài tuần, nếu không phải là vài ngày, do bị từ chối hoặc nhiễm trùng. Những nỗ lực này chủ yếu bị bỏ qua sau khi “Baby Fae,” một em bé mắc bệnh tim chết trong vòng một tháng sau khi nhận ghép tim tinh tinh vào năm 1984. (Hệ thống miễn dịch của em bé đã từ chối cơ quan.)

Đến những năm 1990, nhà nghiên cứu chuyển sự chú ý của họ sang lợn. Các cơ quan của chúng gần giống với kích thước của người và chỉ mất vài tháng để phát triển đến kích thước phù hợp cho việc hiến tặng. Khác với tinh tinh, ít lo lắng hơn về khả năng chúng truyền các virus giống HIV cho bệnh nhân (mặc dù lợn mang theo các loại virus khác nhau). Và nhà nghiên cứu nghĩ rằng người ta sẽ chấp nhận người hiến tặng lợn hơn, vì chúng đã được nuôi để làm nông nghiệp.

Nhưng những khác biệt sinh học giữa lợn và người làm cho quá trình cấy ghép khó khăn hơn nhiều. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã chuyển sang kỹ thuật gen để làm cho các cơ quan của lợn phù hợp hơn với người nhận—xóa bỏ gen của lợn và thêm gen của người để ngăn chặn sự từ chối miễn dịch, đông máu và viêm nhiễm.

Tất cả các cơ quan lợn được sử dụng cho con người trong năm nay đều có 10 sửa đổi gen—mặc dù các sửa đổi cụ thể khác nhau một chút. Một điểm chung mà tất cả đều có là việc xóa một phân tử đường hóa học được gọi là alpha-gal, xuất hiện trên bề mặt tế bào lợn và liên quan đến sự từ chối hyperacute. Loại phản ứng này xảy ra trong vòng vài phút sau khi cấy ghép mô lợn vào người. Việc loại bỏ đường hóa học này có nghĩa là không có cơ quan được cấy ghép nào bị từ chối ngay lập tức. Tuy nhiên, loại từ chối khác nhau có thể xảy ra sau vài tuần hoặc tháng, và các nhà khoa học không biết sửa đổi nào, hoặc có bao nhiêu sửa đổi, sẽ dẫn đến các kết quả tốt nhất.

Nhóm nghiên cứu Maryland đã đưa ra một số giả thuyết về lý do tại sao trái tim của Bennett cuối cùng lại thất bại. Mặc dù nó không hiển thị các dấu hiệu điển hình của sự từ chối, nhưng trong khi kiểm tra tử thi, nó đã cho thấy tổn thương đối với các mạch máu nhỏ và tinh tế nhất—trong khi kiểm tra tử thi. Mohiuddin nói rằng điều này có thể là bằng chứng cho một loại từ chối miễn dịch mà nhóm chưa từng thấy trước đó ở những con tinh tinh nhận trái tim lợn.

Một khả năng khác là bệnh nhân bị nhiễm một loại virus tự nhiên có trong lợn, và trong trạng thái miễn dịch suy giảm do thuốc chống từ chối virus làm trái tim thất bại. Các nhà khoa học đã đang theo dõi các loại virus endogenous retroviruses của lợn, được tích hợp vào gen của lợn. Các virus này không thể phát hiện được trong mô trái tim của Bennett, nhưng loại khác lại có: porcine cytomegalovirus, hoặc pCMV. Nhiễm trùng cũng có thể giải thích tổn thương mạch máu, theo Mohiuddin nói.

Nhóm nghiên cứu Maryland sau đó đã phát triển một bài kiểm tra để phát hiện DNA virus của lợn ở lượng rất nhỏ, mà họ đã sử dụng trên mô của tinh tinh được cấy ghép với trái tim của lợn. Trong các thử nghiệm thí nghiệm, họ tìm thấy bằng chứng về vi rút trong một số động vật nhưng không có mối tương quan nào giữa nhiễm trùng và thời gian mà trái tim được cấy ghép kéo dài.

Một giải thích thứ ba là một loại thuốc kháng thể mà Bennett được sử dụng đã tấn công trái tim của anh ấy. Loại thuốc, immunoglobulin tiêm truyền, dành cho những người có hệ thống miễn dịch yếu, chẳng hạn như bệnh nhân cấy ghép. Nhưng vì nó được làm từ một bể chứa các loại kháng thể từ hàng ngàn người hiến máu, nó có thể chứa các kháng thể tự nhiên có thể đã tấn công tế bào trong trái tim của lợn.

Cũng có khả năng rằng tất cả những yếu tố này đã đóng góp vào một cơn bão hoàn hảo đối với một bệnh nhân đã rất ốm, theo Griffith và Mohiuddin.

Mặc dù trái tim cuối cùng đã thất bại, Bennett sống lâu hơn với trái tim động vật so với các bệnh nhân trước đó. “Tôi nghĩ chúng ta đã học được khá nhiều từ mô của David và quá trình lâm sàng của anh ấy”, Griffith nói. “Chúng tôi tin rằng chúng tôi có thể tránh một số điều nguy hiểm mà chúng tôi đã gặp với David vì anh ấy đã làm rất tốt trong thời gian rất dài.”

Nhóm nghiên cứu Maryland đang tìm kiếm một bệnh nhân thứ hai có tình trạng sức khỏe tổng thể không quá tồi tệ như của Bennett và hy vọng thực hiện một cuộc cấy ghép trái tim lợn khác vào năm 2023. Họ nghĩ rằng ở bệnh nhân phù hợp, một trái tim lợn có thể kéo dài lâu hơn nhiều.

Trong khi đó, nhóm NYU đang lên kế hoạch thực hiện một loạt các thí nghiệm dài hạn trên những người vừa qua đời. Họ sẽ cấy ghép thận từ lợn được kỹ thuật gen và giữ các cơ quan sống trong khoảng hai đến bốn tuần. Lần này, các nhà nghiên cứu sẽ kiểm tra một sự kết hợp của các chỉnh sửa khác nhau để xác định những thay đổi gen nào có thể làm tăng khả năng sống sót của cơ quan. “Chưa ai đã thử nghiệm các chỉnh sửa cá nhân này theo cách có hệ thống”, Robert Montgomery, bác sĩ phẫu thuật đứng đầu nhóm NYU nói.

Anderson nói rằng nhóm Alabama có thể tiến hành thêm nghiên cứu trên những người vừa qua đời, nhưng mục tiêu cuối cùng là thực hiện một thử nghiệm lâm sàng chính thức trên bệnh nhân sống đang cần thận mới. “Bạn đạt được một điểm mà duy nhất bạn có thể điền vào những câu hỏi cuối cùng còn lại là thực sự thử nghiệm và thực hiện nó”, ông nói.

Việc có được sự cho phép thử nghiệm lâm sàng từ Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ sẽ là rào cản lớn tiếp theo. Các nhà nghiên cứu sẽ cần cung cấp đủ bằng chứng từ các nghiên cứu trên động vật cho thấy cơ quan lợn có thể sống sót lâu dài trong người nhận, và họ sẽ cần chứng minh những bệnh nhân nào nên được đủ điều kiện để nhận cơ quan.

“FDA đề xuất rằng xenotransplantation nên được giới hạn cho bệnh nhân có bệnh nặng hoặc đe dọa tính mạng mà không có phương pháp điều trị thay thế an toàn và hiệu quả ngoại trừ khi có thể chứng minh rất chắc chắn về mặt an toàn”, một người phát ngôn của cơ quan nói trong một tuyên bố gửi đến blog.mytour.vn. “Ứng viên nên được giới hạn cho những bệnh nhân không có lựa chọn thay thế khác và có khả năng cải thiện đáng kể về chất lượng cuộc sống sau thủ thuật.”

Anderson nói rằng những bệnh nhân phải đợi rất lâu để có thận - cơ quan đang được đòi hỏi nhiều nhất - có thể là ứng viên tốt. Sức khỏe của họ có thể trở nên tồi tệ hơn trong thời gian chờ đợi dài, cuối cùng khiến họ không đủ điều kiện nhận cơ quan của người. “Tôi nghĩ đó là những bệnh nhân có thể sẽ hưởng lợi”, ông nói.

Ngoài tim và thận, việc cấy ghép các cơ quan lợn khác có thể sẽ xa xôi hơn. Griffith nói rằng phổi có thể là một thách thức vì chúng có thể nhanh chóng đầy nước nếu có bất kỳ vấn đề gì, và người nhận nhanh chóng trở nên hấp hối. Với gan, các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra vấn đề với sản xuất mật.

Nhưng nếu các nhà nghiên cứu có thể chứng minh rằng tim và thận của lợn có thể hoạt động đáng tin cậy trên động vật có vú không phải loài người, điều đó sẽ mở đường cho các thử nghiệm trên người. “Chúng tôi sẵn sàng,” Griffith nói. “Chúng tôi hy vọng rằng FDA sẽ cho phép chúng tôi mở rộng trải nghiệm với một bệnh nhân.”