Учёные сделали важный шаг в области ксенотрансплантации — пересадки органов от животных человеку. В недавнем эксперименте почка свиньи была пересажена в тело человека, объявленного мозгом умершим, и проработала 61 день. Это рекордная продолжительность для таких экспериментов.
Главное достижение заключается не только в том, что орган работал, но и в том, что исследователи подробно наблюдали за иммунной реакцией организма на чужеродный орган.
Что происходило в эксперименте
Почка от генетически модифицированной свиньи была пересажена в тело человека, умершего мозгом. Учёные брали образцы ткани и крови на протяжении всего эксперимента, чтобы понять, как иммунная система реагирует на чужой орган.
Они обнаружили, какие именно клетки и когда атакуют почку, и смогли вовремя применить лекарства, чтобы подавить отторжение. При этом функция почки оставалась стабильной.
Важно
Мир сталкивается с огромным дефицитом донорских органов. Многие люди умирают, ожидая пересадки. Свиньи — перспективные доноры, так как их органы подходят по размеру, а геном можно модифицировать для уменьшения отторжения.
Теперь учёные знают, какие именно клетки иммунитета атакуют орган и когда это происходит. Это позволит заранее предупреждать отторжение и подбирать подходящие лекарства.
Кроме того, исследование показало маркеры в крови, которые сигнализируют о начале отторжения раньше, чем это заметно по ткани. Это поможет разработать более точное и безопасное лечение.
Возможности и вызовы
Сейчас эксперименты проводились на мозгом-мертвом человеке, что позволяет безопасно брать много образцов. Но для массового применения ещё предстоит решить несколько задач:
Проверить долгосрочную приживаемость органов у живых людей.
Минимизировать риск инфекций и других осложнений.
Продумать этические вопросы и доступность таких трансплантаций.
Оптимизировать генетические модификации доноров.
Вывод
Эксперимент показывает, что пересадка органов свиней человеку становится реальной перспективой. Учёные научились понимать иммунные реакции и управлять ими с помощью уже существующих лекарств.
Если дальнейшие исследования будут успешными, это может решить проблему дефицита донорских органов, спасти тысячи жизней и открыть новую эру в трансплантологии.
За последние три года более десяти человек получили органы от генетически модифицированных свиней — это включало сердце, почки, печень и тимус. Параллельно проводились многочисленные ксенотрансплантации людям с диагнозом «смерть мозга», чтобы изучить этапы и последствия приживления органов. Несмотря на отдельные успехи, до сих пор ученым не удавалось добиться полного приживления: рано или поздно пациенты с органами свиней либо умирали, либо орган удаляли, заменяя его работу аппаратной поддержкой.
И вот, вероятно, наступил долгожданный прорыв. Недавно опубликованы две статьи, предоставляющие доказательства решения проблемы отторжения.
Результаты исследований публикует журнал Nature. Они описывают ключевые факторы, вызывающие отторжение донорских органов иммунной системой человека. Основой выводов стал эксперимент по пересадке почки свиньи 57-летнему мужчине со смертью мозга. Почка функционировала успешно 61 день, что стало рекордным сроком работы органа ГМО-свиньи в теле человека.
Первым условием успешного приживления оказалась совместная пересадка тимуса — железы, которая «обучает» иммунную систему воспринимать клетки животного как свои. Ранее доклинические эксперименты на приматах также показывали, что одновременная пересадка тимуса значительно улучшает приживление органов.
Вторым ключевым фактором стали Т‑клетки. Эксперимент показал, что именно они играют более важную роль в отторжении, чем считалось ранее. Ученые предполагают, что анализ крови реципиента для оценки активности Т‑клеток позволит заранее определить риск отторжения и своевременно его предотвратить.
Наконец, исследователи выявили критически важную генетическую модификацию — удаление гена GGAT1. Как оказалось, этого достаточно, чтобы предотвратить немедленное отторжение органа. Конечно, эффективность использования органов свиней с минимальными изменениями должна быть подтверждена в дальнейших экспериментах, прежде всего на людях со смертью мозга.
