Тысячи тяжело больных людей нуждаются в новом сердце, почке или другом донорском органе. Многие умирают, так и не дождавшись своей очереди на получение трансплантата, из-за чего медики исследуют альтернативу — пересадку органов от свиней, или ксенотрансплантацию. Портал popsci.com рассказал все, что нужно о ней знать.
После долгой истории экспериментов с трансплантацией органов животных, ученые остановились на свиньях (или мини-пигах) как самом оптимальном источнике органов. Они быстро размножаются и растут, их органы подходят по размеру, и в природе существует мало патогенов, способных заразить и свинью, и человека.
Однако без специфических правок просто взять свиной орган и пересадить его человеку нельзя — тело реципиента моментально начнет атаковать его. Острая реакция отторжения начинается, когда антитела в человеческом организме распознают три неизвестные молекулы сахара в кровеносных сосудах органа свиньи как чужеродные. Антитела прилипают к этим клеткам и запускают цепную реакцию, которая приводит к сворачиванию крови и остановке кровообращения. Живой, только что пересаженный орган может умереть всего за 10 минут.
Чтобы решить эту проблему, компании, занимающиеся пересадкой, использовали редактор генов CRISPR, чтобы изменить ДНК свиней. Но даже в этом случае иммунитет человека все равно отторгает инородный орган, просто реакция происходит позже. А стандартные иммунодепрессанты, используемые при пересадке человеческих органов, не полностью предотвращают подобный ответ на свиные органы.
Для борьбы с этой проблемой предпринимаются попытки добавления человечески генов в клетки свиней. По сути, гены вырабатывают протеины, которые находятся на поверхности клеток органов, таким образом маскируя их под человеческие. Параллельно идет разработка продвинутых иммунодепрессантов, которые учитывают и межвидовую пересадку органов.
Другие исследования надеются устранить необходимость в долгосрочном приеме лекарств с помощью тренировки иммунной системы реципиента. Если иммунитет научится игнорировать пересаженные ткани, не важно, человеческие или свиные, то проблема отпадет сама собой. Пока что эксперименты подразумевают трансплантацию дополнительных тканей из иммунной системы донора, будь то клетки костного мозга или вилочковой железы, в организм реципиента.
Однако нельзя забывать об этической стороне вопроса. На данный момент зафиксировано более дюжины случаев пересадки свиных органов людям. Первые операции прошли на пациентах с мозговой смертью, которым не угрожали потенциальные риски. После части из этих операций исследователи докладывали, что генетически модифицированные свиные сердца бились, печени производили желчь, а почки выполняли свою работу без моментального отторжения.
Затем хирурги перешли к пересадкам на живых пациентах, которые по тем или иным причинам не могли претендовать на человеческий трансплантат. И некоторые специалисты по этике обеспокоены тем, как именно выбирали пациентов. По факту, им делали предложение, от которого они не могли отказаться: смертельно больной человек готов на все, чтобы продлить свою жизнь. Иногда он может иметь завышенные ожидания по поводу процедуры — вряд ли кто-то согласится на операцию, прекрасно зная, что пересадка может подарить ему всего три дня или пару недель жизни.
Первые четыре человека, получившие свиные почки и сердца, действительно умерли в течение недель или месяцев после операции. Однако исследователи настаивают, что пациенты понимали риск, а доктора и ученые извлекли ценную информацию из этих случаев. Например, тот факт, что подавление иммунитета надо начинать перед трансплантацией органа.
Наконец, последний потенциальный риск — это вирусы, которые теоретически могут передаться от свиньи человеку через трансплантат. Ученых особенно беспокоят т.н. эндогенные ретровирусы, прячущиеся в геноме свиней.
Хотя CRIPSR помогает избавиться от патогенов, наука уже знает случаи, когда инфекция перешла человеку. Так, в крови первого пациента, получившего модифицированное свиное сердце, нашли ДНК цитомегаловируса свиньи. Позже он умер от остановки сердца, однако клетки вируса были неактивными и не заразили организм.
Даже маленький риск передачи вируса грозит серьезными последствиями для людей. Инфекции, способные заражать и людей, и животных, могут эволюционировать и становиться опаснее, особенно для пациентов с ослабленным иммунитетом. Например, тех, кто принимает иммунодепрессанты после пересадки органа. В связи с этим людям, получившим свиные органы, рекомендуется пожизненный мониторинг на предмет вирусов — они фактически теряют право отказаться от медицинского испытания. Причем мониторинг может распространяться и на людей, с которыми взаимодействуют реципиенты.
