При матеріальній підтримці одного з керівників в сфері біотехнологій, чиєю дочки може знадобитися пересадка легенів, дослідники поділилися записами про ксенотрансплантації або міжвидової трансплантації органів.
Дослідники розповіли, як їм вдалося зберегти серце свині в організмі бабуїна протягом 945 днів, а також про найдовшому часу заміни нирок, яка тривала 136 днів. В експерименті використовувалися органи свиней з додаванням цілих п'яти генів людини. Це робиться для того, щоб запобігти відторгненню органів.
Ротблатт каже, що її мета - «створити необмежений запас органів для трансплантацій» і провести першу за багато років успішну пересадку органів від свині до людини. У одній з її дочок виявили смертельне захворювання - легеневу артеріальну гіпертензію. Крім генномодифікованих свиней її компанія вивчає тканеінженерной легкі і криоконсервацию органів. «Ми перетворюємо ксенотрансплантацію з якоїсь захмарною проблеми до чисто інженерну задачу,» - говорить вона.
Деякі дослідники згодні з Ротблатт. що останні результати трансплантацій органів свині людині виглядають вельми правдоподібними. «Я вважаю, що це можливо і такий варіант необхідно враховувати,» - каже Лео Бюлер. хірург-трансплантолог з Женеви. Він зазначив також, що пересадив би пацієнтові генетично змінений орган свині, якби його випадок був досить безнадійним.
І такі випадки не рідкість. Щорічно в очікуванні органів для трансплантації вмирають тисячі людей. Людських донорських органів не вистачає, а ті, які стають доступні, в результаті, можуть вже просто не знадобитися. Це відбувається через те, що зберігати серце або нирки до холоді можна всього кілька годин, тому вони можуть потрапити тільки до найближчих пацієнтам.
Видалення молекули цукру допомогло, але цього було недостатньо. Тести на мавпах показали, що інші форми відторгнення тканин і раніше ушкоджують свинячі тканини, хоч це і відбувається повільніше. Для боротьби з цим явищем команда Аяреса створила свиней з великою кількістю людських генів. Наприклад, вони додали ген, який відповідає за виробництво людської версії тромбомодулина, молекули, яка перешкоджає згортанню крові в кровоносних судинах. Хоча у свиней є власна молекула тромбомодулина, вона неправильної форми і не працює в крові людини.
«Ми додали свиням гени людини, щоб орган сам міг пригнічувати імунну реакцію замість того, щоб вводити пацієнту кінську дозу імунних супресорів,» - говорить Аярес. До наступного року у деяких свиней буде вже цілих 8 людських генів. Ці генетичні зміни роблять їх органи більш сумісними з людським тілом, проте тварини як і раніше виглядають і поводяться як звичайні свині.
Генетична інженерія свиней - завдання непросте. Складно не тільки впровадити людські гени в організм тварини, а й змусити їх правильно функціонувати. «Ми намагаємося впровадити всі гени за один раз, щоб вони опинилися в одному геномі, - розповідає Бруно Рейчарт. професор Мюнхенського університету, який очолює німецьку асоціацію, що займається створенням трансгенних свіней.- Це досить трудомісткий процес. Створити добрячу свиню це як виграти в лотерею ».
Деякі люди, що працюють в цьому проекті, більш обачні у своїх прогнозах на успіх цього підприємства, ніж Ротблатт. «Кожен раз, коли ми вирішуємо одну проблему з відмовою, виникає інша. Ви знімаєте один шар і бачите під ним наступний, - каже Шон Стівенс. керівник програми синтетичної біології ссавців в SyntheticGenomics .- Ніхто з нас не настільки наївний, щоб думати: «Ми знаємо все гени, давайте просто впровадимо їх і все!». Це постійно повторюваний процес. Ніхто не знає, скільки повторів (2, 5 або 100) нам знадобиться ».
Проте хірурги вірять в генетично модифікованих свиней в світлі недавнього успіху. Мухаммад Мохіуддін. хірург-трансплантолог і дослідник їх Національного інституту хвороб серця, легенів і крові в штаті Меріленд, сказав, що серце одного з свиней Revivicor прожило в тілі бабуїна 2,5 року. Цей результат, досягнутий в минулому місяці, перевершив попереднє досягнення в 179 днів, зареєстроване в Массачусетському загальному госпіталі. Також цього літа експерти-трансплантологи з університету Піттсбурга повідомили, що їх бабуїн прожив більше чотирьох місяців з ниркою, пересадженою від однієї з свиней Revivicor. Це був рекорд по найдовшому «підтримання життя» після ксенотрансплантації між свинями і приматами.
Пересадка серця поки не здатна зберегти життя, але вона була «гетеротопічною»: серце свині підключили до кровоносної системи бабуїна, і воно билося, однак у нього не було завдання по перекачуванню крові, оскільки власне серце бабуїна залишалося на місці. Мохіуддін каже, що свиняче серце зупинилося, коли він перестав давати тварині ліки, що блокують імунну систему. «Ми віримо, що воно могло б працювати вічно, - говорить він.- Я б сказав, що 60% поліпшень відбулося завдяки органу і 40% - завдяки лікам».
Рейчарт назвав збереження тканин серця великим проривом. Він сказав: «Це дає нам надію на можливість ксенотрансплантації серця. Ці серця залишилися нормальними - це дивно! »Проте він вважає, що поки рано робити прогнози з приводу трансплантації свинячих органів людині, тому що вченим потрібно спочатку повністю замінити серце бабуїна і зберегти тварині життя.
Мохіуддін каже, що незабаром він спробує повністю замінити серце бабуїна. У органів, які він використовував було три генетичних зміни, а у наступних їх буде вже сім. «Якщо вони виживуть, то тоді можна буде говорити про клінічні випробування. Ймовірно, першими людськими реципієнтами стануть люди з особливими випадками, наприклад, ті, кому потрібен той чи інший орган, щоб дочекатися донорських органів.
З пересадкою легень все складніше, тому що ці органи пронизані кровоносними судинами і сильно залежать від імунної системи. Поки трансплантати живуть всього кілька днів. Ротблатт фінансувала дослідження в університеті штату Меріленд, де в лабораторії в легені свині вводили людську кров, щоб виміряти реакцію імунної системи. «Їй необхідні генетично модифіковані легкий з особистих причин, - говорить Рейчарт .- Я вважаю, що це чудова ідея, але її важко буде втілити з легкими».
Хірурги-трансплантологи кажуть, що однією з перешкод для проведення експериментів по ксенотрансплантації є їх висока вартість. Для проведення однієї операції необхідно близько 100 тисяч доларів і 8 людей. До того ж необхідно враховувати вартість утримання приматів, паперову тяганину, пов'язану з правилами щодо захисту прав тварин, і обмежені державні субсидії. Саме тому стан і особистий інтерес Ротблатт грають величезну роль. «Вона одна омолодила цю сферу, - каже Мохіуддін .- У неї є гроші і особиста зацікавленість. Вона хоче, щоб все відбувалося якомога швидше ».