Некоторые учёные уверены, что однажды органы генетически модифицированных свиней будут регулярно пересаживать людям.
Но остаются серьёзные этические вопросы.
На ферме площадью 300 акров в неизвестном месте в сельской местности Висконсина, окружённой полями с большими красными амбарами и зарослями дикого синего цикория и золотарника, живут одни из самых избалованных свиней в мире.
Их выхаживают с помощью кесарева сечения, чтобы защитить от вирусов, которые могут переносить свиноматки, и кормят из бутылочки, а не выкармливают, по той же причине. В первые дни жизни их держат под лампами для обогрева и круглосуточно наблюдают за ними, а в качестве лакомства дают игрушки и зефир.
Но они не могут выйти на улицу и поиграть в грязи, как другие свиньи. Они — клоны и по своей природе слабы, их почки, сердца и печень генетически модифицированы, чтобы лучше подходить человеческому организму.
Эти миниатюрные свинки — часть смелого научного эксперимента, в котором используются достижения в области клонирования и редактирования генов, чтобы осуществить многовековую мечту о ксенотрансплантации — пересадке почек, сердец, печени и других органов животных людям, которым они нужны.
Успех может принести богатство двум биотехнологическим компаниям, которые являются лидерами в этой сфере: eGenesis из Кембриджа, штат Массачусетс, и Revivicor из Блэксбурга, штат Вирджиния, принадлежащей United Therapeutics Corporation. Спрос на органы огромен.
Более 100 000 американцев находятся в списках ожидания донорских органов, большинство из них нуждаются в почке. Каждый год становится доступным только 25 000 донорских почек.
В среднем каждый день умирают 12 американцев из списка ожидания почки.
Сначала учёные пересадили генетически модифицированные органы свиней другим животным, а затем — пациентам с повреждением головного мозга. В 2022 году исследователи получили разрешение пересадить органы нескольким пациентам в критическом состоянии, а затем, в прошлом году, — более здоровым людям.
Теперь впервые проводится официальное клиническое исследование этой процедуры.
«Только представьте: у вас заболевание почек, и вы знаете, что ваши почки откажут, но вас ждёт свиная почка — и вы никогда не увидите диализ», — сказал Майк Кёртис, президент и генеральный директор eGenesis.
Он предвидит будущее, в котором генная инженерия сделает органы свиней настолько совместимыми с человеческими, что пациентам не придётся принимать сильнодействующие препараты, которые предотвращают отторжение, но делают их уязвимыми перед инфекциями и раком.
Младенцам, родившимся с серьёзными пороками сердца, можно временно пересадить свиное сердце, пока они ждут донорское сердце человека. Свиная печень потенциально может служить временным решением для тех, кому нужна человеческая печень.
Некоторые ученые утверждают, что существует моральный императив двигаться вперед.
«Этично ли позволять тысячам людей ежегодно умирать в очереди на трансплантацию, когда у нас есть то, что может спасти их жизни?» — спросил доктор Дэвид К. Купер, который изучает ксенотрансплантацию в Гарварде и является консультантом eGenesis.
«Я думаю, что с этической точки зрения становится неприемлемым позволять людям умирать, когда есть альтернативная терапия, которая выглядит довольно многообещающе».
Но критики говорят, что ксенотрансплантация — это высокомерная, несбыточная затея, направленная на решение проблемы нехватки органов с помощью технологий, в то время как есть более простое решение: увеличить предложение человеческих органов, поощряя донорство.
А ксенотрансплантация сопряжена с множеством вопросов, оставшихся без ответа.
Свиньи могут быть переносчиками патогенов, которые могут передаваться людям. Если, например, смертельный вирус появится у пациентов, перенёсших трансплантацию, он может распространиться с катастрофическими последствиями.
Могут пройти годы или даже десятилетия, прежде чем проявятся симптомы, предупредил Кристофер Бобьер, специалист по биоэтике из Медицинского колледжа Университета Центрального Мичигана.
«Потенциальная зоонозная передача может произойти в любой момент после трансплантации — в любой момент», — сказал он. Риск считается небольшим, добавил он, «но он не равен нулю».
Действительно, вскрытие мужчины из Мэриленда, который стал первым пациентом, получившим свиное сердце, выявило в органе свиной цитомегаловирус, который не был обнаружен до трансплантации, несмотря на тщательное тестирование. Близкородственный вирус уже заражает людей.
Никто не знает, сколько может стоить орган, полученный от генетически модифицированной свиньи, и покроет ли его страховка.
Но многие пациенты с отказом органов, привязанные к аппарату для диализа на четыре часа через день, видят в этих маленьких свинках надежду на возвращение к нормальной жизни. «Моя надежда на ксенотрансплантацию сильнее, чем мой страх перед рисками», — сказал один пациент, проходящий диализ, в ходе национального опроса.
Отредактированная ДНК
По простой причине учёные решили использовать органы генетически модифицированных свиней, а не шимпанзе или павианов: свиней легче выращивать, они взрослеют за шесть месяцев, а размер их органов соответствует размерам органов взрослых людей.
В eGenesis клетки свиньи собирают, делая надрезы на ухе свиньи. Ученые редактируют ДНК в этих клетках так же, как редактируют рукопись: добавляют одни гены, удаляют другие и изменяют третьи.
Свиньи в eGenesis получили десятки изменений в генах. Компания Revivicor производит свиней с 10 изменениями в генах, а также с одним изменением в гене.
Компании клонируют эмбрионы из модифицированных клеток, имплантируя их свиноматкам, где они вынашиваются около четырёх месяцев до рождения.
Сначала учёные из eGenesis пересадили свиные почки макакам-резусам. Органы были получены от свиней, в которых было внесено 69 генетических изменений, что, по мнению скептиков, было невозможно.
«Они сказали: «Вы не можете вносить столько изменений, вы превратите геном в швейцарский сыр», — сказал доктор Кёртис. — Мы показали, что это возможно».
Вскоре учёные доказали, что обезьяны с почками, полученными от свиней с отредактированными генами, живут дольше, чем те, кому пересадили почки от обычных свиней. Одна макака прожила после трансплантации более двух лет.
Это было «принципиальным доказательством» того, что орган «безопасен и поддерживает жизнь», — сказал Веннинг Цинь, старший вице-президент по инновациям в eGenesis.
Но сработает ли это у людей?
В 2021 году учёные попытались это выяснить, применив радикальный подход, который казался взятым из научно-фантастического романа. С согласия семей исследователи пересадили свиные почки пациентам с остановкой сердца и подключённым к аппарату искусственной вентиляции лёгких, а затем проследили за реакцией их организмов.
Авторство этой новой идеи приписывают доктору Томасу Старцлу, широко известному как отец современной трансплантологии, который умер в 2017 году. Два хирурга-новатора опробовали эту идею, хотя ни один из них не знал, что задумал другой.
Одним из них был доктор Роберт Монтгомери, харизматичный хирург из Нью-Йоркского университета Лангоне в Нью-Йорке, который сам выжил благодаря пересадке сердца. Он использовал орган свиньи Revivicor с одним удалённым геном и прикреплённой тканью вилочковой железы.
Вторым хирургом был доктор Джейм Локк, работавший тогда в Университете Алабамы в Бирмингеме и обучавшийся у доктора Монтгомери.
Доктор Локк не делала публичных заявлений, ожидая, пока её статья не будет опубликована в медицинском журнале. Она использовала почку свиньи с шестью добавленными человеческими генами и четырьмя собственными генами, отключёнными для предотвращения отторжения.
Вскоре после того, как свиные почки были пересажены пациентам с повреждённым мозгом, органы начали функционировать как человеческие — вырабатывать мочу и выводить из крови продукт жизнедеятельности под названием креатинин.
Доктор Монтгомери в течение двух месяцев поддерживал жизнь пациента с повреждённым мозгом, пересадив ему свиную почку и подключив к аппарату искусственной вентиляции лёгких. Так называемые посмертные исследования позволили получить множество данных. Образцы крови и биоптаты можно было брать так часто, как это было необходимо, не беспокоя живого пациента.
Эта информация очень важна, потому что почки выполняют не только функцию образования мочи: они фильтруют кровь, выводят отходы и лишнюю жидкость, а также помогают поддерживать здоровый баланс воды, солей и минералов, таких как калий. Они вырабатывают гормоны, которые контролируют кровяное давление, укрепляют кости и помогают вырабатывать эритроциты.
«Часть того, на что мы смогли ответить с помощью двухмесячного подопытного, звучала так: «Может ли свиная почка делать всё это?» — сказал доктор Монтгомери.
Ответ? «Не все. Но большинство».
Что касается других функций, он сказал: “У нас есть лекарства”.
В начале 2022 года 57-летний пациент из Мэриленда стал первым человеком, получившим сердце, выращенное из генетически модифицированной свиньи компанией Revivicor.
У Дэвида Беннетта была опасная для жизни аритмия, и его подключили к аппарату искусственного кровообращения. Но у него не осталось вариантов лечения, и его даже не допустили в список ожидания донорского сердца из-за того, что он не соблюдал предписания врачей.
Когда доктор Бартли Гриффит, хирург из Медицинского центра Университета Мэриленда, предложил ему свиное сердце, он не был уверен, что мистер Беннетт его понял.
Затем мистер Беннетт спросил: “Я буду хрюкать?”
Новое сердце начало работать после имплантации, но организм мистера Беннета не принял его, по крайней мере, не сразу. Но его иммунная система в конце концов дала очень агрессивную реакцию, и он умер примерно через два месяца.
Официальной причиной смерти стала сердечная недостаточность, но его слабое здоровье ограничивало использование препаратов против отторжения, сообщили доктор Гриффит и его коллега доктор Мухаммад Мохиуддин.
В сентябре 2023 года второй смертельно больной мужчина решил пересадить себе свиное сердце. Лоуренс Фосетт из Фредерика, штат Мэриленд, страдал от прогрессирующей сердечной недостаточности. 58-летний мистер Фосетт прожил после операции всего шесть недель, но его жена Энн Фосетт сказала, что не жалеет об этом.
«Это как если бы вы оказались посреди океана и у вас был выбор: остаться там и быть съеденным акулами или позволить пиратам спасти вас, и тогда у вас хотя бы будет шанс», — сказала мисс Фосетт.
Для широкой общественности эти смерти могли означать провал, но сообщество специалистов по ксенотрансплантации было настроено оптимистично. Ни у одного из пациентов не было такого страшного исхода, как гипертоксическая реакция, когда организм атакует и разрушает пересаженный орган, превращая его в чёрный в течение нескольких часов или даже минут.
В прошлом году темпы развития ускорились.
В марте 2024 года 62-летний Ричард Слейман, начальник транспортного отдела из Уэймута, штат Массачусетс, по прозвищу Рик, стал первым пациентом, которому пересадили почку генетически модифицированной свиньи.
Он более десяти лет страдал от почечной недостаточности, и донорская почка не прижилась. У него развились болезни сердца и сосудов. Его лечащий врач в Массачусетской больнице общего профиля, доктор Уинфред Уильямс, сказал, что он «впал в уныние».
Через несколько дней после ксенотрансплантации мистер Слейман уже ходил по больнице. Через неделю его выписали — он стал первым пациентом, которого выписали домой с пересаженным свиным органом, вырабатывающим мочу и выводящим креатинин. Почку изготовили в eGenesis.
В следующем месяце, в апреле 2024 года, хирурги Нью-Йоркского университета Лангоне пересадили свиную почку Revivicor 54-летней Лизе Пизано, тяжелобольной женщине из Нью-Джерси, которой также был имплантирован механический сердечный насос. Врачи были вынуждены удалить почку, потому что у неё развились осложнения.
Мистер Слейман умер в мае от сердечного приступа, а мисс Пизано, которая так и не покинула больницу, умерла в июле.
Доктор Монтгомери сказал, что врачи извлекли уроки из каждой процедуры.
«Мы забываем, но первый человек, которому пересадили человеческое сердце, тоже умер в течение двух недель», — сказал он. (Первая пересадка сердца была проведена в 1967 году доктором Кристианом Барнардом. Пациент, 53-летний Луис Вашкански, умер через 18 дней.)
В продолжение:
‘Беспроигрышный вариант’