Бартли Гриффит — кардиохирург из Университета Мэриленд в Балтиморе, который за свою карьеру сделал более тысячи операций по пересадке сердца. Но 7 января 2022 года Гриффит провел операцию, не похожую ни на какую другую. Он впервые пересадил сердце свиньи человеку.
Когда доктор Гриффит снял зажим с нового сердца, кровь хлынула по коронарным артериям пациента и орган начал исправно работать.
Но 60 дней спустя 57-летний пациент Дэвид Беннетт скончался, и врачи не смогли определить конкретную причину смерти. Ответы начали появляться только сейчас, после того, как команда Гриффита опубликовала свой отчет об операции в медицинском журнале Новой Англии. Эти данные помогут врачам при подготовке к будущим операциям по пересадке человеку сердца свиньи.
Как такая операция стала возможной?
Биотехнологическая компания Revivicor вырастила свиней с отредактированным геномом: они удалили четыре гена свиньи и добавили шесть человеческих, чтобы орган был более совместим.
У Беннетта была терминальная стадия сердечной недостаточности, он не имел права на пересадку человеческого сердца из-за того, что в прошлом не выполнял предписания врачей. Поэтому почти на пороге смерти и не имея других вариантов для спасения Беннетт получил сердце от одной из свиней Revivicor. Процедуру пересадки одобрило Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA).
Сегодня в списке ожидания на трансплантацию ежедневно умирает по 17 человек. Если врачи освоят ксенотрансплантацию, то это положит конец нехватке около 100 000 органов в год.
Ксенотрансплантация, или межвидовая трансплантация — трансплантация органов, тканей и/или клеточных органоидов от организма одного биологического вида в организм или его часть другого биологического вида.
Первая такая операция не удалась, и теперь врачи хотят понять причины.
Почему первый пациент умер?
В отчете Гриффита четко изложено, что происходило с организмом пациента перед смертью. Капилляры вокруг сердца Беннетта взорвались, это привело к утечке жидкости, а его сердце увеличилось в два раза. Поскольку эти лопнувшие капилляры снабжали сердце кислородом, то клетки сердечной мышцы постепенно начали умирать. На 60-й день после операции команда Гриффита отключила систему жизнеобеспечения, потому что сердце Беннетта было необратимо повреждено.
- Произошло отторжение органа
Одна из самых больших проблем, связанных с любой трансплантацией, — риск отторжения. Это когда иммунная система организма воспринимает донорский орган как чужеродный и уничтожает его. Если донор и реципиент не являются однояйцевыми близнецами, то небольшой риск отторжения неизбежен. Врачи пытаются максимально снизить эту вероятность с помощью лекарств, которые подавляют иммунную систему пациента.
Перед операцией свиное сердце генетически отредактировали, чтобы оно было ближе к человеческому, а команда Гриффита добавила к этому коктейль из иммуносупрессивных препаратов для дополнительной защиты. Следовательно, Беннетт довольно хорошо жил со своим новым органом в течение первого месяца, и, по словам Гриффита, биопсия не показывала признаков острого отторжения.
Но существуют доказательства того, что отторжение действительно могло произойти, говорит новатор в ксенотрансплантации Дэвид Купер. В отчете Гриффита говорится, что поврежденные капилляры и опухшее сердце «не были похожи на типичное отторжение». Но, по словам Купера, это классические признаки отторжения органов. Купер считает, что это произошло из-за недостаточного поддержания уровня иммуносупрессии.
- Антитела атаковали сердце
На 43-й день после операции Беннетту внутривенно ввели препарат под названием иммуноглобулин (IVIG), чтобы справиться с потенциальной инфекцией. IVIG сделали из донорской крови тысяч людей — это высококонцентрированная терапия антителами, которая проводится для укрепления ослабленной иммунной системы пациента.
Во время операции по пересадке нужно балансировать между двумя рисками: отторжением органа и развитием инфекции. Если иммунная система слишком сильна, она разрушит орган, но если она слишком слаба, пациент умрет от инфекции. В этом случае команда Гриффита, возможно, изначально переборщила с иммуносупрессией, поэтому им пришлось вводить IVIG, чтобы укрепить иммунную систему Беннетта и помочь ему бороться с инфекциями.
Проблема в том, что среди введенного разнообразия антител могли быть те, которые направлены на свиней. Такие антитела теоретически могут атаковать сердце Беннетта. По словам Гриффита, во время тестирования Revivicor IVIG, по-видимому, не убивал клетки свиней. Но он также признает, что в реальной жизни антитела против свиней IVIG могли уничтожить сердце.
- Свиной вирус уничтожил сердце
Одной из наиболее опасных инфекций, которой заразился Беннетт, был свиной цитомегаловирус (pCMV). Вирус обнаруживается только у свиней и обычно не оказывает никакого влияния на их здоровье, кроме небольших простудных симптомов. Но если pCMV попадет к человеку, теоретически это может вызвать смертельную пандемию. В Revivicor принимали все меры предосторожности при выращивании свиней для ксенотрансплантации, например, их держали в биозащищенных помещениях и проверяли на наличие патогенов с помощью регулярных мазков из носа.
Но это тестирование, возможно, было недостаточно строгим. Майк Кертис, генеральный директор компании по ксенотрансплантации eGenesis, говорит, что мазки из носа не могут выявить скрытую инфекцию у взрослых свиней, поэтому он был удивлен, почему в Revivicor использовали их. Вместо этого, по словам Кертиса, нужно было провести анализ крови, чтобы убедиться, что у свиньи-донора нет какого-либо типа pCMV.
Гриффит считает, что свиное сердце, возможно, было заражено инактивированной формой pCMV, которая попала в организм Беннетта с ослабленным иммунитетом. Потом pCMV пробудился, взорвал несколько капилляров и убил сердце.
- Пациент был слишком болен, чтобы продолжать жить даже с новым органом
Возможно, причина была не одна, а сыграла роль комбинация всех факторов.
Купер считает, что существует более простое объяснение. «Пациент был слишком ослаблен, чтобы пройти эту процедуру», — говорит он.
Беннетт был прикован к больничной койке в течение двух месяцев до операции, его состояние было настолько тяжелым, что ему потребовалась ЭКМО (экстракорпоральная мембранная оксигенация), чтобы восстановить функцию сердца и легких. ЭКМО — это процедура для поддержания жизни, но при длительном использовании она приводит к постепенному разрушению органов. Кровотечение в пищеварительном тракте и бактериальная инфекция в крови также, вероятно, ослабили организм Беннетта перед операцией.
Гриффит также признает, что Дэвид был слишком болен. Поэтому, по его словам, эту ксенотрансплантацию надо рассматривать как возможность обучения. Ожидается, что дальнейшие тестирования помогут узнать больше о причинах смерти Беннетта. Гриффит уверен, что, независимо от того, в чем было дело, они научатся это исправлять.
Что будет дальше?
По оценкам Гриффита, пройдет не менее полутора лет, прежде чем FDA одобрит клинические испытания ксенотрансплантации. Но он не намерен ждать так долго и собирается продолжить эти разовые операции.
По его словам, лучший способ учиться — это делать, поэтому каждая дополнительная ксенотрансплантация в течение следующих 18 месяцев позволит ему оптимизировать выживаемость пациентов.
Читать далее:
НАСА: телескоп «Джеймс Уэбб» необратимо поврежден от удара небольшого метеорита
Физики нашли универсальные «часы» в космосе: они точнее атомных
Телескоп «Джеймс Уэбб» сделал первый снимок Юпитера: на нем сразу 9 двигающихся целей