Ученые из США успешно завершили первую операцию по трансплантации сердца от свиньи, которую генетически модифицировали. После операции 57-летний пациент Дэвид Беннет чувствует себя хорошо, его новое сердце работает, и пока других новостей не поступало.
Отторжение, инфекции и некачественная работа органа — все это может произойти после трансплантации, а если речь идет еще и об органе не от человека, то сложность возрастает.
Зачем мы берем органы у других животных, нам разве не хватает ресурсов других людей?
Сегодня человечеству не хватает донорских органов, которые можно пересадить всем пациентам, нуждающимся в этом. За последнее 10 лет доступность донорских органов увеличилась, но это произошло из-за «живых» доноров. В основном речь идет о донорах почек, а также печени и легких. Еще чаще стали использовать донорские органы от мертвых, раньше они считались непригодными.
Снижение количества проводимых операций по пересадке органов, связанное с пандемией COVID-19, достигало 40% в зависимости от органа, показал анализ. Данные опубликованы в журнале Lancet Public Health и представлены на Конгрессе Европейского общества трансплантации органов в Милане. Согласно данным официальной статистики ВОЗ и Глобальному обзору донорства и трансплантации, в 22 включенных в анализ странах было отобрано для трансплантации 86 942 твердых органа в течение 2019 года, что составило 62,4% от общей мировой трансплантационной активности.
В России с 2006 года число трансплантаций выросло в четыре раза: с 662 до 2 427 в год. Но основной рост начался с 2015 года. Сейчас в стране работает ведомственная целевая программа по развитию донорства, заявил главный трансплантолог Минздрава Сергей Готье. Сейчас в России более 16,5 тыс. человек живут с пересаженными органами и еще более 9 тыс. человек находятся в листе ожидания.
Разрыв между потребностью в органах и доступностью органов продолжает увеличиваться, несмотря на большую общественную просветительскую работу по донорству органов.
Смертность в листе ожидания составляет 10 пациентов в день, и время ожидания для всех основных органов продолжает расти. Это приводит к тому, что ученые ищут новые источники донорских органов.
Чьи органы можно пересадить человеку?
Сейчас ученые сосредоточены над тем, чтобы вырастить свиней, чьи органы будут совместимы с человеческими. Ученые из Китая в 2019 году заявили, что вывели породу свиней, органы которых можно пересаживать человеку и они будут биосовместимы. В их ДНК специально отключен ген 1,3-галактозилтрансферазы и специфический эндогенный вирус свиней (PERV) — это часть генома, которая есть практически у всех известных пород этих животных. Фермент участвует во многих процессах в организме, включая ангиогенез, тромбопоэз и развитие почечного гомеостаза.
Исследователи провели эксперимент и выяснили, что если совместно культивировать клетки человека и свиньи, то последние инфицируются этим вирусом. В результате PERV продуцирует в них РНК и количество его копий в геноме увеличивается. Такие зараженные клетки вполне могут передать вирус здоровым клеткам. А значит, при трансплантации крупных свиных органов — например, сердца или печени — инфекция не исключена.
По словам исследователей, летом компания проведет доклинические испытания, а в ближайшие пять лет начнет тестировать пересадку свиных органов людям.
Почему мы выбрали свиней?
Раньше для операций нередко использовали приматов, но теперь донорами чаще становятся именно свиньи. Это связано с тем, что приматов меньше, с ними сложнее работать, их органы хуже подходят по размеру и выше риск, что их вирусы станут со временем человеческими.
Органы свиней и человека генетически различаются, но одинакового размера. Также свиней легко разводить, поэтому они стали мишенью для ксенотрансплантации или трансплантации органов или клеток, не относящихся к человеку, в человеческое тело.
Как проходила операция по пересадке сердца от ГМ-свиньи?
57-летнего Дэвида Беннетта госпитализировали в начале декабря с опасной для жизни аритмией. Пациента сразу же подключили к аппарату ЭКМО для поддержания жизни. Исследователи признали Беннетта непригодным для пересадки человеческого сердца, также из-за его диагноза медики не могли вживить ему искусственные клапаны.
Операция состоялась. Чтобы все прошло успешно, хирургам пришлось постараться: отключить гены, которые вызвали бы отторжение трансплантинуемого органа. Однако успешность операции не гарантирует, что жизнь Беннетта с новым сердцем окажется беспроблемной. Это первая в истории такая операция, поэтому ученые не знают, выживет ли пациент.
Чем опасна трансплантация органов от животных?
- Орган не сможет выполнять свои функции.
Есть вероятность, что орган не сможет эффективно работать в теле человека. Последнее, что сообщалось о состоянии Дэвида Беннетта, — что он пока подключен к аппарату экстракорпоральной мембранной оксигенации. Его сердце работает.
- Человек получит инфекцию
Есть еще риск подхватить инфекцию от животного, это может быть вирус или бактерия. Животные, которые становятся донорами, должны расти в хороших условиях, тем не менее ранее неопасные вирусы и бактерии могут угрожать жизни. Поэтому риск все еще есть.
- Орган не приживется
Организм может начать отторгать любой чужеродный орган, который в нем оказался. На процесс отторжения влияет иммунная система. Поэтому пациент Беннетт, которому пересадили сердце свиньи, получает препараты, подавляющие работу иммунной системы.
Какое будущее у трансплантации органов?
Врачи говорят, что лучшим для пациентов будет сочетание традиционных операций по трансплантации органов, таких как печень, сердце или легкие, с клеточной терапией и трансплантацией клеток.
Спрос растет, поэтому ученые пробуют сочетать трансплантацию с регенеративной медициной, новыми технологиями и биоинженерией.
Поэтому в будущем будут созданы искусственные органы, которые регенерируют с помощью стволовых клеток, а также те, что выращены в другой среде.
В 2021 году хирурги из медицинского центра Лангон при Университете Нью-Йорка впервые успешно подключили почку генетически модифицированной свиньи к человеку. Эксперимент провели еще в сентябре.
Почку взяли у свиньи из линии GalSafe, у которой выключен ген, отвечающий за синтез сахара, не встречающегося в теле человека и поэтому способного вызывать отторжение при пересадке от «обычных» животных.
Немедленного отторжения почки не произошло, орган почти сразу стал функционировать нормально: выводить из организма креатинин и вырабатывать мочу. Как пояснил трансплантолог, во многих случаях, чтобы запустить функционирование почки от умерших доноров-людей требуются дни и недели.
Читать далее:
Физики открыли новый тип «странного металла»
Квантовые батареи теперь стали ближе к реальности благодаря доказательству идеи сверхпоглощения
Археологи обнаружили давно затерянный храм Геракла 9 века до нашей эры