Это шаг к решению проблемы нехватки органа, но препятствия остаются.
Хирурги из Нью-Йорка успешно прикрепили свиную почку пациенту-человеку и наблюдали, как розоватый орган нормально функционирует в течение 54 часов. Хотя такие процедуры были выполнены на нечеловеческих приматах, это первый случай, когда почка свиньи была трансплантирована человеческому телу и не была немедленно отвергнута.
Процедура, о которой было объявлено на пресс-конференции 21 октября, знаменует прогресс в достижении цели резкого увеличения поставок жизненно важных органов. Миллионы людей во всем мире ждут пожертвованных органов, многие из которых так и не пришли.
Хотя подробности процедуры еще не прошли экспертную оценку и не опубликованы в журналах, «это значительный шаг», - говорит Меган Сайкс, иммунолог из Колумбийского университета, не участвовавшая в исследовании. Но есть еще много шагов, которые нужно предпринять, прежде чем пациенты, ожидающие почки, смогут легко получить ее от свиньи, - говорит она.
Почему свиньи?
«Мы никогда не сможем решить проблему нехватки органов с помощью человеческих органов», - говорит Джон Скандлинг, нефролог из Стэнфордского университета, который не участвовал в этом исследовании. «Существует ограничение на количество жизнеспособных умерших донорских органов» и слишком мало пожертвований от живых людей.
В Соединенных Штатах более 100 000 человек находятся в национальном списке ожидания трансплантации, около 90 процентов из которых нуждаются в почке. Но в 2019 году произошло менее 40 тысяч трансплантаций. По данным Управления ресурсов и служб здравоохранения, около 17 человек умирают каждый день , ожидая получения органа.
Ученые давно пытались решить эту проблему с помощью органов животных, в этой области, известной как ксенотрансплантация. Свиньи стали основным направлением этого исследования, поскольку их органы анатомически схожи с органами человека, и животных можно разводить под строгим контролем.
Но простая трансплантация человеку органа другого вида заставляет иммунную систему восстать перед присутствием большого инородного объекта. Когда исследователи пытались провести такие эксперименты на нечеловеческих приматах в середине 20-го века, ученые обнаружили, что трансплантированный орган быстро почернел. «В те дни можно было заметно увидеть, как эти органы выходят из строя, потому что реакция происходит немедленно», - говорит Скандлинг. Эта немедленная реакция, называемая сверхострым отторжением, является первым серьезным препятствием для прижатия ксенотрансплантата.
В последние десятилетия генная инженерия преодолела некоторые из этих проблем. Ученые узнали, что агрессивный иммунный ответ, наблюдаемый после ксенотрансплантации свиньи, стимулируется антителами, которые обнаруживают специфическую молекулу сахара, называемую альфа-гал, которая покрывает кровеносные сосуды свиньи. Это та же самая молекула сахара, которая вызывает некоторые аллергические реакции на красное мясо.
В начале 2000-х ученые разработали способы отключить ген свиньи, ответственный за этот сахар. Последующие исследования показали, что почки и другие органы свиней с отключенным этим геном могут быть успешно трансплантированы нечеловеческим приматам, включая бабуинов. Но до сих пор испытание такого рода трансплантата на людях не удавалось.
Что сделали исследователи?
Проведение первой в своем роде операции на живом человеке поднимает множество этических вопросов. Но в конце сентября семья женщины с мертвым мозгом, но сохранившая жизнь на аппарате искусственной вентиляции легких, согласилась на операцию, по словам Роберта Монтгомери, хирурга из NYU Langone Health в Нью-Йорке, который руководил хирургической бригадой. После процедуры ее отключили от аппарата жизнеобеспечения.
Женщина была донором органов, но ее органы не подходили для донорства. «Я хочу [признать], насколько мы благодарны семье умершего, которая во время глубокого горя нашла способ помочь своей любимой осознать ее желание сделать подарок человечеству в момент ее смерти, - сказал Монтгомери на пресс-конференции в Нью-Йорке.
В течение двух часов Монтгомери и его команда осторожно прикрепили почку свиньи, генетически модифицированную для устранения недостатка альфа-галового сахара, к кровеносным сосудам в верхней части ноги пациента. Почка находилась вне тела, чтобы команда могла оценить ее функцию в режиме реального времени. По словам Монтгомери, вилочковая железа свиньи, которая может помочь научить иммунную систему распознавать почку как часть тела, также была трансплантирована с этим органом, чтобы повысить его шансы на принятие. Также вводились препараты, подавляющие иммунную систему.
Через несколько минут почка начала выделять большое количество мочи и показала другие признаки нормального функционирования. Команда внимательно наблюдала за почкой в течение 54 часов и не увидела никаких признаков отторжения. «Свинья почка функционирует так же, как и трансплантат почки человека», - сказал Монтгомери.
Исследовательская группа прекратила мониторинг через 54 часа в соответствии с указаниями экспертов по этике.
Насколько важна трансплантация?
Для ученых, которые работают в области ксенотрансплантации, эта новость приветствуется и важна, но не слишком удивительна.
«Мы все были вполне уверены, что острейшего отторжения не произойдет», - говорит Парсия Вагефи, хирург-трансплантолог из Юго-западного медицинского центра Юго-Западного университета в Далласе. Он отмечает, что свиные почки, используемые в этой процедуре, у нечеловеческих приматов сохранялись более года.
«Это доказательство принципа, - говорит Вагефи, - но на самом деле это не сдвинуло иглу с точки зрения науки», хотя подробности того, как хирурги выполняли эту процедуру, могут дать более четкую картину того, как отреагировала иммунная система пациента. Например.
Питер Коуэн, иммунолог из Мельбурнского университета в Австралии, согласен с этим. «Это полностью соответствует ожиданиям, но, тем не менее, это важное свидетельство в поддержку перехода к клиническим испытаниям ксенотрансплантации почки от свиньи человеку».
Что дальше для таких трансплантатов?
Выжить в течение 54 часов - важный первый шаг, но «три дня никому не нужны почки», - говорит Вагефи. Прежде чем органы, выращенные свиньями, станут массовым явлением, исследователи должны будут продемонстрировать, что органы могут выдерживать атаки других игроков иммунной системы и сохраняться в организме человека в течение месяцев или лет.
Например, со временем Т-клетки, разновидность белых кровяных телец, могут распознавать пересаженный орган как чужеродный и атаковать. Иммунодепрессанты могут помочь смягчить подобные реакции, хотя побочные эффекты таких лекарств, такие как восприимчивость к инфекционным заболеваниям, могут быть серьезным бременем.
Включение вилочковой железы свиньи, которая помогает вырабатывать клетки иммунной системы и антитела, наряду с почками, может помочь уменьшить это долгосрочное отторжение, говорит Кадзухико Ямада, хирург и иммунолог из Колумбийского университета, который работал над этим методом на нечеловеческих приматах на протяжении многих лет. десятилетия. «Это как учитель, который может научить [иммунную систему] не атаковать почки».
Исследователи также должны будут показать, что такие трансплантаты безопасны в долгосрочной перспективе, чтобы получить одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, говорит Ямада. Например, органы свиньи могут содержать ретровирусы, которые в генах неактивны. Некоторые исследователи используют технологию редактирования генов CRISPR для удаления этих вирусов с целью повышения безопасности.
Свиньи могут также обеспечивать другие органы, такие как сердце или печень, хотя разные органы создают свои собственные проблемы.
«Мы работали над этим в течение 20 лет», - говорит Ямада, и теперь кажется, «мы делаем последний поворот и видим финишную черту». Но еще неизвестно, сколько времени пройдет, прежде чем человек, нуждающийся в почке, сможет легко получить ее от свиньи.
Этично ли выращивание свиней для извлечения их органов?
Будущее, в котором потенциально миллионы свиней будут выращивать для извлечения органов для людей, поднимает серьезные этические вопросы. «Свиньи не являются запасными частями и никогда не должны использоваться в качестве таковых только потому , что люди слишком эгоистичны , чтобы пожертвовать свои тела пациентов отчаянных для трансплантации органов,» организация Люди за этичное обращение с животными, или PETA, сказал в а заявление.
Сторонники ксенотрансплантации утверждают, что потенциальные преимущества значительного увеличения количества органов стоят любого потенциального вреда, нанесенного свиньям.
«Почти половина пациентов, ожидающих пересадки, слишком заболевают или умирают, не получив ее», - сказал Монтгомери, хирург Нью-Йоркского университета. «Традиционная парадигма, согласно которой кто-то должен умереть, чтобы кто-то выжил, никогда не поспевает за постоянно растущим числом случаев отказа органов».
