生物合成心脏SymbioHeart头条:让猪心脏细胞在人体内重新生长出完整心脏
美国麻省总医院心脏外科联合生物技术公司BioNova Therapeutics发布的SymbioHeart是一项利用基因编辑猪心脏支架和患者自体干细胞培养出完整生物合成心脏的技术。在猪动物实验中,SymbioHeart生物合成心脏移植后存活率超过85%。
美国麻省总医院心脏外科联合生物技术公司BioNova Therapeutics发布的SymbioHeart是一项利用基因编辑猪心脏支架和患者自体干细胞培养出完整生物合成心脏的技术。这项技术让终末期心衰患者有可能获得一颗由自己细胞培养的、不会发生免疫排斥的新心脏,从根本上缓解全球心脏移植器官短缺问题。
SymbioHeart的研发源于异种器官移植和再生医学两个领域的交汇。传统心脏移植严重依赖脑死亡捐献者,全球每年仅能开展约8000例手术,远低于需求量。BioNova团队的策略是先用基因编辑技术去除猪心脏的免疫原性,再用患者自己的干细胞重新填充整个器官,制造一颗"个性化"的新心脏。
技术核心分两步。第一步是制备猪心脏支架。BioNova使用CRISPR基因编辑技术对猪心脏进行13处关键基因改造,包括敲除3个会引起免疫排斥的糖类抗原基因、敲除1个引起血栓的基因、以及插入5个人类抗凝血基因。处理后的猪心脏被剥离所有活细胞,只留下由胶原蛋白和弹性蛋白构成的天然三维支架结构——这一过程称为"脱细胞"。
第二步是用患者干细胞重新填充支架。医生从患者体内提取约5毫升骨髓,分离出间充质干细胞和心脏祖细胞,在生物反应器中培养6周使其增殖到约200亿个。然后将细胞悬液注入脱细胞支架,通过模拟胎儿心脏发育的力学环境(脉动流、剪切力、电刺激),引导干细胞分化成成熟的心肌细胞、内皮细胞和成纤维细胞,最终形成完整功能的心脏。
动物实验方面,BioNova团队在48头猪中进行了SymbioHeart原位移植手术。移植后,SymbioHeart在猪体内恢复了正常泵血功能,3个月存活率超过85%。更重要的是,移植心脏的细胞组成完全来自受体本身,未观察到超急性免疫排斥反应。麻省总医院心脏外科主任,哈佛医学院教授Matthias Klibanov表示,这是异种器官移植和再生医学领域20年研究的结晶。
应用前景方面,BioNova计划在2026年下半年向美国FDA提交研究性新药申请(IND),预计2027年启动首次人体试验。SymbioHeart的首批适应症是终末期扩张型心肌病患者,这部分患者目前5年生存率不足30%。如果SymbioHeart人体试验成功,将为全球超过2600万心衰患者带来新希望。
商业模式上,SymbioHeart的定价仍在讨论中。心脏移植作为一次性治疗,其定价模式不同于药物——按美国现行心脏移植费用约160万美元作为参考,BioNova预计SymbioHeart定价在180万到250万美元之间。BioNova已获得来自Flagship Pioneering的3.4亿美元C轮融资,公司估值达28亿美元。
伦理争议方面,SymbioHeart使用了猪作为支架来源,部分宗教和文化群体可能对使用猪器官培养的人体心脏存在疑虑。BioNova回应称,公司已与多个宗教组织进行了为期2年的对话,并获得了主要伦理委员会的批准。Klibanov教授表示,公司也在探索使用更广泛的哺乳动物支架,包括牛和羊,以适应不同文化背景的患者。
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