Выращенное в свинье лёгкое пересадили человеку: Ученые из Китая написали новую главу в трансплантологии
Фото: Aleksandr Lupin/Shutterstock/Fotodom
Впервые в мировой медицинской практике международной группе ученых и хирургов, в основном из Китая, удалось успешно пересадить генетически модифицированное легкое свиньи человеку и поддерживать его жизнеспособность в течение девяти дней. Этот смелый эксперимент провели на пациенте с констатированной смертью мозга. В перспективе трансплантация генно-модифицированных органов от свиньи – к человеку (ксенотрансплантация) может стать вариантом решения проблемы нехватки донорских органов.
Процедура, подробно описанная в авторитетном журнале Nature Medicine, технически была невероятно сложной. В качестве донора выступил не обычный поросенок, а 22-месячный самец породы Бама Сян (Bama Xiang). Выбор породы неслучаен.
Свинки эти, выращенные в идеально стерильных условиях (чтобы не болели какими-то животными вирусами), во взрослом состоянии редко весят больше 70 кг, а значит размер их органов максимально приближен к человеческим.
Кроме того, эта порода известна своей выносливостью и широко используется в биомедицинских исследованиях. То есть, ученые не только в теории понимали, что делают, но и уже на практике опробовали вполне предсказуемую модель для сложнейших генетических модификаций.
Так что порода Бама Сян (Bama Xiang) — это не просто свинья, а, по сути, высокотехнологичный биореактор, идеально подходящий по размеру, здоровью и генетическим характеристикам для производства органов, совместимых с человеком.
Кстати, название породы на китайском языке означает примерно «Ароматная свинья из Бама» и отсылает нас к знаменитому «краю долголетия» в Китае. Назвали свинок так в честь того, что они символизировали собой крепкое здоровье и чистоту породы. Тем не менее, ключ к успеху лежал в глубокой генетической модификации органа дыхания свинки.
При помощи технологии CRISPR-Cas9, которую по-простому называют «генетические ножницы», ученые проделали филигранную работу.
Во-первых, они «выключили» три свиных гена (GGTA1, B4GALNT2 и CMAH), которые отвечают за производство молекул, вызывающих быстрое отторжение пересаженного органа со стороны иммунной системы человека.
Во-вторых, в геном свиньи «включили» три человеческих гена (CD55, CD46 и TBM). Эти гены работают как «успокаивающие» сигналы для нашей иммунной системы, дополнительно маскируя чужеродный орган под свой.
В-третьих, после извлечения легкое мгновенно заморозили – криоконсервировали, чтобы была максимальная сохранность.
Реципиентом – получателем модифицированного свиного легкого - стал 39-летний мужчина с диагностированной смертью мозга после обширного инсульта.
Его не пытались таким образом оживить. Дело в том, что технология революционная, пересадка – уникальная, так что такой эксперимент смогли провести только на таком доноре, которому смерть уже не угрожала.
В перспективе трансплантация генно-модифицированных органов от свиньи к человеку может стать вариантом решения проблемы нехватки донорских органов. Фото: N Universe/Shutterstock/Fotodom
Управление иммунитетом
Однако даже самый «подстроенный» под задачу, модифицированный свиной орган все равно для человека - чужой.
Чтобы не было отторжения, медики вводили получателю органа сильнейший и многокомпонентный коктейль из иммуносупрессоров — препаратов, подавляющих иммунный ответ. Их комбинация и дозировка динамически варьировались в зависимости от состояния пациента, что стало одним из ключевых факторов успеха.
В течение 216 часов (девяти дней) легкое оставалось жизнеспособным. Даже несмотря на возникшие осложнения — серьезный отек на вторые сутки и признаки отторжения с третьего по шестой день — к концу эксперимента состояние трансплантата стабилизировалось и даже частично улучшилось.
! Важнейший результат: не было признаков сверхострого отторжения и инфекционных осложнений.
Взгляд эксперта: верным путем идете, товарищи!
Врач-терапевт и токсиколог Алексей Водовозов отмечает в своем Telegram-канале:
- Результаты можно было бы сформулировать так: удалось продемонстрировать техническую осуществимость пересадки легкого от свиньи человеку, пусть и частично живому.
С учетом того, что почки изначально пересаживали по той же самой схеме — пациентам со смертью мозга — можно сказать, что китайские товарищи идут верным путем в светлое будущее человеческой трансплантологии. Ксенотрансплантологии, если быть точным.
Почему это важно: будущее уже рядом
Успех этого эксперимента имеет большое значение для будущего медицины:
1. Это потенциальное решение проблемы дефицита органов. Ежедневно тысячи людей в мире умирают, не дождавшись донорского органа. Ксенотрансплантация (пересадка органов от животных) может дать неограниченный источник «запчастей» для человека.
2. Временный «мост». Даже несколько дней работы свиного легкого могут поддержать жизнь пациента, который ждет трансплантат от человека.
3. Прорыв в иммунологии. Данные, которые получили, наблюдая за отторжением, бесценны для разработки новых, более эффективных и безопасных схем иммуносупрессивной терапии для всех видов трансплантаций.
4. Путь к искусственным органам. Отработка генетического редактирования приближает нас к эре создания персонифицированных органов, которые не будут отторгаться организмом вообще. Представьте, для каждого человека на специальной стерильной ферме выращивают своего генно-модифицированного поросенка. Понадобились органы – бери.
Что дальше?
До рутинных операций еще далеко. Пересаженные таким образом органы все же пока долго не живут. Плюс, есть риски заражения человека вирусами животных. Однако первые, самые сложные шаги, уже пройдены.
Какие генно-модифицированные органы уже пересаживали человеку?
Пересадка сердца свиньи человеку (январь 2022)
Пациент: Дэвид Беннетт-младший.
Цель операции: Лечение тяжелой сердечной недостаточности, когда традиционная трансплантация была невозможна.
Особенности: впервые использовано сердце свиньи с отредактированным геномом, устраняющим молекулы, провоцирующие острое отторжение.
Итог: пациент прожил около двух месяцев после операции, скончался 8 марта 2022 года. Что было хорошо: не было немедленного острого отторжения.
Пересадка почек свиньи человеку (октябрь 2021 и апрель 2024)
Октябрь 2021:
Первая успешная трансплантация почки свиньи человеку с диагностированной смертью мозга. Использованы генетически модифицированные почки, хорошо работали 32 дня .
Апрель 2024:
Комбинированная операция: одновременно установлен механический насос сердца и генетически отредактированная почка свиньи женщине с тяжелыми формами сердечной и почечной недостаточности.
Пересадка печени свиньи человеку (недавняя разработка)
Недавно китайские ученые сообщили о проведении первой в мире трансплантации печени свиньи человеку. Подробности операции и точный срок ее проведения пока уточняются, однако сам факт говорит о значительных технологических прорывах в области ксенотрансплантации.
Поджелудочная железа: из прошлого – в будущее
Пересадка островковых клеток поджелудочной железы свиньи (исторический опыт)
В 90-х годах XX века шведские медики попробовали пересадить островковые клетки поджелудочной железы свиньи пациентам с сахарным диабетом. Некоторые клетки прижились, но общая эффективность метода оказалась низкой, и результаты признаны неудовлетворительными .
Планируемая пересадка эндокринных клеток поджелудочной железы (будущие планы)
В настоящее время готовится первая трансплантация эндокринных клеток поджелудочной железы (островков Лангерганса) от свиньи к человеку в Японии.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Людям опять пересадили сердца свиней. Люди опять умерли
Попытка номер два: еще одному человеку пересадили сердце свиньи
СЛУШАЙТЕ ТАКЖЕ