Osiągnięcie, które może zmienić transplantologię

Dzięki zastosowaniu technologii CRISPR amerykańskim badaczom udało się wyeliminować z materiału genetycznego świń potencjalnie groźne dla człowieka retrowirusy. Osiągnięcie to może zrewolucjonizować transplantologię.

Niedobór narządów i tkanek potrzebnych do przeszczepów od dawna stanowi jeden z najbardziej znaczących i niezaspokojonych problemów medycznych. Listy osób oczekujących na przeszczepy w każdym ośrodku, który je oferuje, są długie i ogromnej większości chorych nie udaje się doczekać znalezienia odpowiedniego dawcy. Z tego powodu umierają tysiące pacjentów rocznie.

Najlepszymi dawcami organów dla człowieka są inni ludzie… oraz świnie. Od lat prowadzi się badania nad tzw. ksenoprzeszczepami, czyli transplantacją narządów lub tkanek od osobnika należącego do innego gatunku. Wbrew pozorom ludzki materiał genetyczny nie różni się znacząco od materiału genetycznego świń. Odpowiednia jest też wielkość narządów oraz mechanizm działania. Ale na przeszkodzie stoją inne problemy.

Jeden z nich udało się wyeliminować badaczom z Uniwersytetu Harvarda oraz firmy eGenesis. Z pomocą przyszła technika edycji genów CRISP-Cas9. To dzięki niej naukowcy usunęli z kodu genetycznego świń wszystkie 62 elementy, w których „ukrywały się” endogenne retrowirusy zwane PERV (Porcine Endogenous Retrowirus).

We wcześniejszych badaniach wykazano, że wirusy te mogą wydostać się z komórek przeszczepionego narządu i zainfekować biorcę. Genetycy najpierw zlokalizowali i scharakteryzowali retrowirusy obecne w fibroblastach – komórkach skóry pobranych od świń. Po zastosowaniu technologii CRISPR uzyskali materiał genetyczny wolny od PERV. Uzyskane w ten sposób jądra komórkowe wszczepiono do komórek jajowych świń, tworząc kilkadziesiąt zarodów. Po wszczepieniu zarodków lochom na świat przyszło 37 prosiaków pozbawionych endogennych retrowirusów PERV.

– To pierwsze w historii świnie pozbawione wirusów PERV, a zarazem najbardziej zmodyfikowane genetycznie zwierzęta, jakie kiedykolwiek przyszły na świat. Najważniejsze, że 37 prosiaczków było zdrowe – przyznała dr Luhan Yang z eGenesis. W badaniach brał udział także światowej sławy genetyk George Church od lat związany z harwardzkim uniwersytetem.

Wyczyn amerykańskich badaczy wzbudził podziw wśród entuzjastów kesnotransplantacji. Jednak do bezpiecznego przeszczepu świńskich organów daleka droga. Głównym problemem transplantologii jest znaczne ryzyko odrzucenia organu. To obronna reakcja organizmu na obce białko znajdujące się w przeszczepianym narządzie. Odpowiedź organizmu można w jakimś stopniu kontrolować poprzez leki immunosupresyjne – hamujące aktywność układu immunologicznego, ale wiąże się to z innymi zagrożeniami. W przypadku organu pochodzącego od innego gatunku ryzyko to poważnie rośnie. Tego problemu jak dotąd nie udało się wyeliminować.

Inną obiecującą metodą pozyskania organów na przeszczepy jest ich hodowla laboratoryjna. Zastosowanie tutaj mają komórki macierzyste, z których hodowany jest organ. Metoda ta ma przewagę nad innymi głównie dlatego, że taki organ nie zostałby odrzucony przez organizm. Potraktowany zostałby przez system immunologiczny jak „swój”, dlatego, że powstałby z komórek tego samego źródła. Metoda ta jest wciąż rozwijana, ale obecnie brak na tym polu znaczących sukcesów.

 

 

Źródło: Science, fot. Alexas_Fotos/Pixabay