由于缺乏器官来源和现有移植医疗系统的缺陷，大量因重病需要器官移植的患者都会因为长期等不到可以匹配的器官，在悲伤和痛苦中黯然离开世界。如今，一些移植领域的专业医生正在借助前沿的生物医学技术，尝试将来源于医疗猪的多种器官移植给少数重病患者和脑死亡的人。虽然取得了初步成功，但他们仍需要在崎岖中耐心探索。随着异种移植实验取得长足进步以及现有移植系统的改善，或将彻底扭转由器官缺乏引发的悲剧。
在这篇来自《环球科学》12月新刊中，我们将跟随塔尼娅·刘易斯的讲述，看看能够拯救更多人生命的器官移植技术的发展。罗伯特·蒙哥马利小心翼翼地走在医院走廊上，他手上拿着一个铺着一层冰块的不锈钢碗，冰块上面是一个鲜活的人肾脏。几分钟前，这颗肾脏还在一名男子体内，而马上它将被移植给另一个人，帮助他继续活下去。
并不是所有等待器官移植的人都像普里马韦拉一样幸运。目前，美国有超过10万人正在等待器官移植，其中大多数人需要肾移植。每过去一天，就有17人在等待中死去。由于后勤和医疗中存在的障碍，以及备受争议的分配系统，在特定时间内可用的器官中，只有一小部分会被器官获取系统采用。对于很多等待器官移植的人，尤其是有色族裔和低收入人群，进行器官移植仍然遥不可及，许多人甚至从未被列入等候名单。
近年来，由于丙型肝炎和艾滋病等传染病的治疗取得进展，很多从前无法使用的器官开始变得可用。此外，由于新兴科技的应用，未被移植的器官能在体外保持更长时间的活力，移植时器官的质量也得到了提高。尽管如此，移植器官依然供不应求。等候名单上的病人们在漫长等待之后悲惨的结局促使蒙哥马利和其他几位科学家开始了一项大胆的实验：尝试将其他物种——特别是基因工程猪——的器官移植到人体内。
在今年进行的异种移植手术中，猪肾可以在人体内正常工作长达两个月之久。科学家还发现可以通过对猪的器官进行基因调整，使它们与人类更加相容，从而大大降低了人体出现不良反应或人的免疫系统彻底排斥器官的风险。蒙哥马利把当前不完善的器官移植系统比作依靠化石燃料运行的经济体系，“你可以让燃料燃烧得更干净，可以做出各种不同的改变，但它永远不会真正满足你的需求——可再生和可持续。
”在蒙哥马利看来，异种移植便是再生能源。
不过，异种移植仍处于实验阶段，且其中还有棘手的道德问题，比如谁应该接受异种移植，以及如何向接受者传达异种移植所涉及的风险。有些人批评说异种移植会分散注意力，影响解决现有移植系统中的问题。蒙哥马利对此强烈反对，他说：“我在职业生涯中一直努力让现有的移植系统逐步改变。”他认为现在是时候采取更有力的行动了，异种移植就是答案。
人类异种移植的历史至少可以追溯到19世纪。当时的医生会将青蛙的皮肤移植给人。其他一些尝试则更为离奇和怪诞：20世纪20年代，法国的一位外科医生曾将黑猩猩睾丸移植到老年男性体内，试图让这些男性“恢复活力”。更加严肃的尝试发生在60年代，当时少数几位勇敢的外科医生曾将黑猩猩和狒狒的肾脏、肝脏以及心脏移植到了人类身上。
一些人在移植手术后不久就去世了，其他人在存活几个月后最终因感染、免疫排斥或其他并发症死亡。
20世纪70年代到80年代，免疫抑制药物的发展使得移植其他物种的器官变得更加可行。1984年，一个名叫法埃的婴儿接受了一颗狒狒的心脏，她活了三周之后免疫系统开始排斥移植器官。这次手术让很多人开始大量关注婴儿可移植器官匮乏的问题，但它同时也凸显出跨物种移植中存在的免疫学挑战。此后，该领域经历了短暂的发展停滞期，直到20世纪90年代初。
猪器官移植20世纪90年代又出现了数次异种移植，但人们开始清晰认识到，仅仅依靠更好的免疫抑制药物并不能解决问题。因此，科学家开始致力于修改会引发免疫反应的基因。2000年，PPL Therapeutics公司创造了第一批克隆猪，并开始通过基因工程技术修改它们的一些基因，使其能成为人体移植器官的来源。
该公司选择猪作为潜在的人类器官供体来源，部分原因是猪易于饲养，但主要原因是它们的器官与人类相似，并且可以长到适合人类接受者的大小。
此外，相比于非人类灵长类动物，猪的数量更充足且已被人类大规模饲养，在道德上更容易被接受。Revivicor的科学家培育了一系列α-半乳糖基因被敲除或灭活的猪，这种基因在动物体内会产生一种引发人类免疫反应的糖。2020年，FDA批准了这些“没有半乳糖”的猪可作为医疗产品或食品。
两年后，美国马里兰大学医学院的外科医生将这种基因编辑猪的心脏移植给了一位名叫戴维·本内特的男性，这例手术很快成为头条新闻。贝内特患有致命的心脏病，但并不满足心脏移植的资格。不过，根据FDA扩大使用协议，由于生命危在旦夕，他被许可进行猪心脏移植。这颗猪心脏在贝内特体内正常运作近两个月后才衰竭。目前，心脏衰竭的原因还不完全清楚，有可能是因为一种未被检测到的猪病毒。
在本内特手术的前一年，两个独立的团队——蒙哥马利和他在纽约大学朗格尼医疗中心的同事，以及移植外科医生雅伊梅·洛克和她在美国阿拉巴马大学伯明翰分校的同事——都在家属同意的情况下，将猪肾分别移植到了脑死亡接受者体内。这些实验性手术是为了证明猪器官可以在人体内发挥作用，且不会造成伤害。
尽管人类福祉是其中最大的顾虑，但异种移植也引发了有关饲养动物获取器官的道德问题。动物福利组织质疑杀死动物来拯救人类生命的行为是否道德。异种移植倡导者反驳说，因人类食用而饲养的动物数量远远超过了用于器官移植的动物数量。马施克指出，用于移植的动物可能会受到FDA的严格监管，因为它们的器官将被视作为药物。
最大的障碍可能是一个关乎存在主义的问题——将猪器官植入人体的想法可能会让一些人感到不安。然而以往的经验表明，那些被认为不自然的医疗过程可能会变得司空见惯，例如，猪心脏瓣膜和牛心脏组织已经广泛应用于人类医疗。为了生产更多可用于移植的器官，科学家正在制定许多雄心勃勃的计划。
蒙哥马利和其他研究人员正在寻找一些方法从动物的器官中剥离它们的细胞，并在其中植入人类接受者的干细胞，这样一来人体就不会排斥移植的器官。蒙哥马利说，纽约大学的团队计划在未来一年左右的时间里，将这种“去细胞”器官植入到脑死亡的人体内。联合治疗公司正在致力于采用细胞和组织生产可定制的3D打印器官。
而还有一些研究正在改变死亡本身的定义：美国耶鲁大学的研究者开发了一种灌注系统，可以在猪死亡后保持其脑细胞和身体“存活”数小时。未来某天，这个系统或许能用来保存用于移植的人体器官，甚至可以让濒临死亡的人复活。
我的母亲在2021年秋季进入了器官移植名单。那年的12月15日，她接到了“那通电话”：有一对可能适合她的肺，是否可以请她尽快到医院接受移植手术相关检查？获得进入器官移植名单的资格是一个艰苦的过程，花了我们近一年的时间。整个过程涉及大量的测试，存在很多可能不合格的因素，而在这一期间，我母亲的健康状况一直在恶化。
医生判断这个肺的质量过关，于是我的母亲被推进了手术室。7小时后，她被医生推了出来，获得了活下来的机会。如今我母亲已经和她的新肺共处满一年半了。康复过程并不容易。母亲会感觉肋骨非常疼——手术时，外科医生不得不切开她的肋骨以放入移植器官。她还经历过短暂的淋巴瘤威胁。而移植后的康复过程也给我和我的兄弟姐妹带来了沉重的情感负担，我们花了近两个月的时间来照护她，好在她后来恢复得很好。