每周,全世界有200万人要静坐数小时,把自己连接到一台呼呼作响、指示灯忽闪、用于清洗血液的透析机。
他们也有其他选择:肾脏移植,或是死亡。
在美国,血液透析是一门400亿美元的生意,46.8万名终末期肾病患者要依靠它活命。透析治疗远非完美,但这并没有阻碍该行业的增长。这得益于美国联邦政府强制执行的一项医疗保险福利,它保证了所有需要透析的美国人——不管他们年龄或财务状况如何——都能得到透析,而且可以通过医保报销。
自从45年前透析被纳入医保以来,它无疑拯救了成千上万人的生命。不过,这种治疗方法在历史上享有的特殊待遇也阻碍了创新。
如今,相比起资助肾病研究、以改善治疗效果并发现新疗法,美国政府对私营透析公司的投入大约是前者的50倍。在这样的资金分配背景下,科学家进展缓慢,难于拿出比透析机更好的解决方案。我们只能看到摆满这些机器的私营公司为大量病情严重的患者提供着生死攸关的服务。
我们当时就想,如果人们可以在老鼠的背上培殖耳朵,为什么我们不能培殖肾脏呢?
——加州大学旧金山分校舒沃·罗伊
现在,经过20多年的努力,一支由医生和研究人员组成的团队用不了多久,就可以向患者提供一种可植入式人工肾脏。这是一款仿生设备,它使用了与制造笔记本电脑芯片和智能手机芯片相同的技术。
科学家把精心设计的硅纳米孔过滤器堆叠起来,然后把它们跟生长在生物反应器里的活肾细胞组合在一起,将其封装在一个对人体友好的盒子当中,并连接到患者的循环系统和膀胱,不需要体外插管。
这种人工肾脏不仅能使患者远离折磨人的透析治疗——同普通美国人相比,接受透析的患者更容易出现身体疲劳、慢性疼痛以及抑郁症——它还能解决可移植器官严重短缺的问题。(尽管近些年的器官捐赠有所增加。)就去年而言,每有1个人接受了肾脏移植,等待名单上对应就有5个人没那么幸运,4,000人不幸去世。
前方仍然存在着不少监管障碍——人体试验定于明年初开始——但这种生物人工肾脏已经给那些渴望摆脱透析机的患者带去了希望。
被阻碍的创新
肾脏可以说是身体的记账员,它负责对体内好的和坏的东西进行分类,这个过程对于维持身体化学物质平衡来说至关重要。但有时,肾脏会出现故障。
糖尿病、高血压以及某些形式的癌症都会引起肾脏损伤,从而破坏这种器官的正常运转。这就是为什么医生长期以来一直在寻找各种方法,试图在体外模仿肾脏的功能。
这方面的第一次成功尝试出现在二战期间。1940年春天,一位名叫威廉·科尔夫(Willem Kolff)的荷兰医生从任职的大学逃到了一所乡下医院,等待纳粹结束对荷兰的占领。
在那里,他用大约45米的肠衣、旋转的木桶和盐水浴制造了一台笨重的装置,用于治疗那些因肾衰竭而生命垂危的患者。半渗透性的肠衣可以过滤掉小分子的肾脏有毒废物,同时让较大的血细胞和其他分子保持完好。科尔夫的装置可以抽取患者的血液,让它们通过浸在盐水中的肠衣,过滤掉有毒杂质之后,再输回患者体内。
在某些方面,透析技术自1943年以来已经进步了很多。(比如肠衣已经被淘汰,代之以批量生产的纤维素管。)不过,在70多年的时间里,它的基本功能没有发生变化。
这并非因为没有太多的东西需要改进。与真正的肾脏相比,设计和制造上的缺陷使得透析在对身体“去芜存菁”时,显得非常低效。而且,对于肾脏的其他生物功能,它根本无法复制。然而,任何对该技术进行大幅改进(或者代替它)的努力都被45年前做出的一项未能预见经济影响的政治承诺给阻碍了。
上世纪60年代,当透析技术开始在治疗慢性肾功能衰竭的医生中开始流行时,大多数患者都无力承受其高达3万美元的价格,而且透析费用也不在医保的报销范围之内。这导致治疗时出现了定量配给的局面,美国人觉得,这就像是一个“死亡判刑委员会”。
1972年,美国总统理查德·尼克松(Richard Nixon)签署了一份行政令,要求政府为所有需要透析治疗的人埋单。当时人们觉得,如果未能提供这种救命措施,其道德成本要大于提供这种措施所带来的财政损耗。
然而,政府部门的会计师们未能预见到美国即将出现的肥胖大流行以及随之而来的各种健康问题,他们大大低估了国家未来的需求。
在之后的数十年里,需要做透析的患者人数增长了50倍。目前,美国联邦政府每年用于治疗肾病的开支将近310亿美元,与国立卫生研究院(简称NIH)全年的预算资金相当。NIH今年拿出了5.74亿美元用于肾病研究,以期改进疗效、发现新的治疗方法。相对于美国每年在治疗肾病上的花销,这笔经费只相当于它的1.7%。