Zmodyfikowane serce u pawiana. Kiedy u człowieka?

Tylko w Stanach Zjednoczonych ponad 100 000 osób oczekuje na przeszczepienie narządu. Każdego dnia około 17 z nich niestety umiera z powodu braku odpowiedniego dawcy. Naukowcy prowadzą intensywne badania w poszukiwaniu różnych możliwości, w tym drukowania narządów lub hodowania nowych narządów w organizmach ludzkich. Jedną z potencjalnych metod, która ma szansę zaspokoić te potrzeby, jest przeszczepienie zwierzęcych narządów ludziom. A dokładnie organów pochodzących od świń.

Pawiany wchodzą na ściany

Idea przeszczepiania narządów i tkanek pochodzących od zwierząt, znana jest jako ksenotransplantacja. Jej historia sięga XVII wieku, kiedy przeprowadzono pierwsze eksperymenty w tym zakresie. W latach 60. i ponownie w latach 90. XX wieku miały miejsce kolejne próby transplantacji. Naukowcy wykorzystywali narządy małp i pawianów. Jednak z czasem, to świnie stały się najlepszymi kandydatami na dawców. Dlaczego akurat one?

Głównie ze względu na wielkość ich narządów wewnętrznych, ale także dzięki szybkiemu tempu rozmnażania. Świnie są również łatwiejsze w hodowli. Wydawać by się mogło, że lepszymi kandydatami będą naczelne. W tym przypadku na przeszkodzie stoi długi czas rozmnażania małp człekokształtnych.

Przenoszenie narządów między gatunkami zwierząt nie jest jednak łatwe. Nawet organy od innego człowieka mogą być odrzucane przez układ odpornościowy biorcy, a tkanki zwierzęce mają więcej elementów, które są obce dla naszego organizmu. To może prowadzić do ataku komórek odpornościowych na przeszczepiony narząd. Istnieje również ryzyko przeniesienia wirusa wraz z przeszczepem, nawet jeśli zwierzę dawca nie jest zakażone. W kodzie genetycznym zwierząt mogą znajdować się tzw. endogenne retrowirusy. Powstały one miliony lat temu i zostały włączone do ich DNA. Wirusy te nie powodują problemów u zwierząt.

Zobacz również:

Istnieje ryzyko, że wirusy endemiczne wyewoluują u ludzi i staną się śmiertelne

twierdzi Chris Gyngell, bioetyk z Murdoch Children’s Research Institute w Melbourne w Australii.

Aby przeciwdziałać temu ryzyku, zespół z eGenesis używa metody CRISPR.

Można posłużyć się CRISPR-Cas9 do dezaktywacji od 50 do 70 kopii retrowirusa w genomie. Zmiany te uniemożliwiają retrowirusom replikację

mówi Mike Curtis, prezes i dyrektor generalny eGenesis

Powikłania

W kontekście przeszczepów narządów istotny jest odpowiedni dobór rozmiaru organu. Chirurdzy starają się dopasować serce dawcy do serca biorcy. W przypadku małych pawianów do przeszczepu nadają się organy świń w wieku od jednego do dwóch miesięcy. Naukowcy liczą, że po przeszczepieniu serca będą rosły wraz z pawianami.

Niestety, pierwsze zwierzę, które otrzymało serce świni, zmarło w ciągu jednego dnia od operacji z powodu powikłania chirurgicznego. Rurka dożylna, dostarczająca płyny pawianowi, została zablokowana, co zmusiło do podjęcia decyzji o eutanazji zwierzęcia. W przypadku kolejnej małpy poddanej operacji kilka miesięcy później również napotkano przeszkodę chirurgiczną – naczynia krwionośne pawiana nie połączono z naczyniami w narządach świni. Zwierzę biorca zmarło dziewięć dni po przeszczepie.

Mimo tych trudności Curtis zauważa, że samo serce w obu przypadkach pracowało dobrze, co daje nadzieję na udane przeszczepy w przyszłości. Chirurdzy, którzy przeprowadzili te zabiegi, są przekonani, że w kolejnych próbach będą w stanie uniknąć podobnych powikłań.

Świńskie serce u człowieka?

Po ukończeniu badań na pawianach zespół eGenesis planuje dzieciom poniżej drugiego roku życia, które urodziły się z poważnymi wadami serca, wykonywać przeszczepy świńskich serc. Dzieci mają ograniczone możliwości leczenia, ponieważ jest niewiele serc o odpowiednim rozmiarze.

Curtis i jego zespół mają nadzieję, że świńskie serca początkowo mogą być stosowane tymczasowo w przypadku takich dzieci, co pozwoli im na oczekiwanie na przeszczepienie ludzkiego serca. Po znalezieniu potencjalnego biorcy firma będzie ubiegać się o zgodę na wykonywanie takich procedur medycznych od amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (Food and Drug Administration, FDA).

Źródła:

1. Jessica Hamzelou, „Technology review”, „This company plans to transplant gene-edited pig hearts into babies next year”, 2023

To może cię również zainteresować: