Chirurdzy z Nowego Jorku przeprowadzili drugą w historii operację przeszczepienia nerki od zmodyfikowanej genetycznie świni żywemu człowiekowi. Tym razem zabieg przeprowadzono w połączeniu z wszczepieniem urządzenia wspomagającego pracę komór serca. Pacjentka - 54-letnia kobieta z niewydolnością serca i nerek, po operacji czuje się dobrze i wraca do zdrowia.
Pod koniec marca chirurdzy z Massachusetts General Hospital ogłosili, że dokonali pierwszego na świecie przeszczepu nerki od genetycznie zmodyfikowanej świni 62-letniemu mężczyźnie ze schyłkową chorobą nerek. Pacjent - Richard Slayman po kilku dniach został wypisany do domu i według jego lekarzy, obecnie czuje się dobrze (więcej na ten temat w tekście: 62-letniemu mężczyźnie przeszczepiono nerkę zmodyfikowanej genetycznie świni).
Drugą osobą, która otrzymała nerkę od zmodyfikowanej genetycznie świni, została 54-letnia Lisa Pisano. Kobieta zmagała się z niewydolnością serca i schyłkową chorobą nerek, która wymagała rutynowej dializy. Jej stan był coraz gorszy i nie kwalifikowała się do przeszczepu serca i nerek. Pula dostępnych do przeszczepu narządów jest ograniczona, a chętnych znacznie więcej, dlatego do przeszczepów kwalifikowane są osoby, które mają największe szanse na powodzenie transplantacji.
Kobieta właściwie już nie miała opcji leczenia, ale lekarzom z New York University Langone Health udało się opracować pionierską, dwuczęściową operację, która polegała na wszczepieniu elektromechanicznej pompy, czyli urządzenia wspomagającego pracę komór serca (z ang. ventricular assist device - VAD), a po kilku dniach przeszczepieniu nerki od genetycznie zmodyfikowanej świni wraz z grasicą ze zmodyfikowanymi genami, aby zapobiec odrzuceniu.
- Po wykluczeniu mnie z możliwości przeszczepu narządu od człowieka, dowiedziałam się, że nie zostało mi wiele czasu. Ale moi lekarze poinformowali, że jest szansa na otrzymanie nerki od świni ze zmodyfikowanego genetycznie stada, więc omówiłam to z rodziną i mężem – powiedziała Pisano.
W komunikacie na stronie internetowej NYU Langone Health można przeczytać, że do tej pory nie było udokumentowanych przypadków przeszczepów osobom z VAD. Jest to też dopiero drugi przeszczep świńskiej nerki ze zmodyfikowanymi genami żywemu człowiekowi i pierwszy łącznie z grasicą.
Naukowcy zanim zdecydowali się przeszczepić pierwszą świńską nerkę człowiekowi przetestowali koncepcję na pacjentce z martwym mózgiem oraz objawami dysfunkcji nerek, której rodzina wyraziła zgodę na eksperyment, zanim ta miała zostać odłączona od aparatury podtrzymującej życie. Chirurdzy „podpięli” świńską nerką do naczyń krwionośnych pacjentki i utrzymywali ją poza jej ciałem przez trzy dni. To dało naukowcom możliwość nieograniczonego dostępu do narządu i dokładnego zbadania nerki (więcej na ten temat w tekście: Pierwszy udany przeszczep nerki pobranej od świni do organizmu człowieka).
- To niewiarygodne, gdy weźmie się pod uwagę osiągnięcia naukowe, które umożliwiły nam uratowanie życia Lisy, oraz to, co staramy się zrobić jako społeczeństwo dla wszystkich potrzebujących narządu ratującego życie – powiedział Robert Montgomery, który kierował zespołami chirurgów. - Nie udałoby się tego osiągnąć bez poświęcenia i umiejętności wielu utalentowanych lekarzy, badaczy, pielęgniarek, administratorów służby zdrowia i zespołów opieki okołooperacyjnej na NYU Langone Health, a także licznych pionierów, którzy byli przed nami - dodał.
Seria zabiegów została wykonana przez dwa oddzielne zespoły w ciągu dziewięciu dni. Podczas pierwszego zabiegu chirurdzy wszczepili pompę serca wspomagającą lewą komorę, czyli LVAD. Urządzenie to jest zwykle stosowane u pacjentów oczekujących na przeszczep serca lub z innych powodów niekwalifikujących się do przeszczepu serca. Lekarze przyznali, że bez LVAD oczekiwana długość życia Pisano byłaby mierzona w dniach lub tygodniach.
Drugą operacją była ksenotransplantacja. Tym terminem określa się przeszczep narządów lub tkanek od osobnika należącego do innego gatunku. Wraz z nerką pacjentce przeszczepiono też grasicę od świni. Grasica jest niezbędna do prawidłowego rozwoju odporności organizmu. Przeszczepiono ją wraz z nerką w celu „edukacji” układu odpornościowego 54-latki. Sama koncepcja przeszczepu grasicy wraz z nerką miała na celu zmniejszenie ilość leków immunosupresyjnych potrzebnych po przeszczepie poprzez nauczenie układu odpornościowego, aby nie atakował nowej nerki.
Operacja Pisano przebiegła pomyślnie. Według lekarzy przeszczepiona nerka niemal natychmiast zaczęła wytwarzać mocz. Pisano również zaczęła chodzić, co przed operacją było dla niej prawie niemożliwe. Montgomery twierdzi jednak, że krytyczny moment nadchodzi około miesiąca po operacji, dlatego pacjentka będzie uważnie monitorowana.
Stado genetycznie zmodyfikowanych świń zostało opracowane przez Revivicor, spółkę zależną od firmy United Therapeutics. Łącznie powstało około 100 zmodyfikowanych zwierząt. Żyją one w ściśle kontrolowanych warunkach na farmie w stanie Iowa w USA. Nie posiadają genu, który wytwarza alfa-gal, cukier, który wywołuje natychmiastowy atak ze strony układu odpornościowego człowieka.
Ale to nie jedyna zmiana w genomie świń. Za pomocą metody edycji genów CRISPR-Cas9, świniom wprowadzono łącznie 69 zmian. Niektóre geny świń zostały dezaktywowane, inne zmodyfikowane. Ponadto do genomu świń wprowadzono kilka ludzkich genów — modyfikacje te miały na celu uczynienie narządów świń bardziej tolerowanymi przez ludzki układ odpornościowy.
Ksenotransplantacje mogą w przyszłości zaradzić niedoborowi ludzkich organów. Wbrew pozorom ludzki materiał genetyczny nie różni się znacząco od materiału genetycznego świń. Odpowiednia jest też wielkość narządów oraz mechanizm działania.
Istnieje ogromne zapotrzebowanie na narządy do przeszczepów, ale dostępnych narządów jest za mało. W ciągu ostatnich lat naukowcy poczynili ogromne postępy w zakresie przeszczepiania ludziom narządów od świń. Najpierw organy przeszczepiano naczelnym. Gdy te próby wykazały obiecujące wyniki, zaczęto eksperymentować z ludźmi.
Najgłośniejszymi przypadkami były dwa przeszczepy serca od świń. Pierwszy pacjent - David Bennett - zmarł dwa miesiące po przeszczepie. Początkowo dobrze sobie radził. Rozpoczął fizjoterapię, aby odzyskać siły, ale po około sześciu tygodniach jego stan uległ pogorszeniu i kilka dni potem zmarł. Szpital w oświadczeniu podał, że pacjent zmarł z powodu „wielu czynników i ogólnego złego stanu zdrowia”. Potem okazało się, że przeszczepione serce zawierało infekującego świnie wirusa, który mógł odegrać dużą rolę w śmierci pacjenta (więcej na ten temat w tekście: Naukowcy podali prawdopodobną przyczynę śmierci pacjenta, któremu przeszczepiono serce świni).
Drugi z pacjentów, który otrzymał świńskie serce - Lawrence Faucette – zmarł po sześciu tygodniach od operacji. Obecnie nie wiadomo dokładnie, co było przyczyną śmierci. Lekarze z Centrum Medycznego Uniwersytetu Maryland napisali w oświadczeniu, że pacjent robił znaczne postępy po operacji, poddał się też fizykoterapii. Ale kilka dni przed śmiercią zaczęły pojawiać się pierwsze oznaki odrzucenia świńskiego serca. Zespół medyczny robił, co mógł, ale nie udało się uratować życia mężczyzny.
Należy zaznaczyć, że obaj mężczyźni cierpieli na bardzo poważne choroby serca i według lekarzy groziła im niemal pewna śmierć z powodu niewydolności serca.
Źródło: NYU Langone Health, Scientific American, fot. RawPixel/ CC0
