Dodano: 06 grudzień 2018r.

Pawiany przeżyły sześć miesięcy po przeszczepie serca od świni

Serca pobrane od genetycznie zmodyfikowanych świń utrzymały przy życiu grupę pawianów przez ponad pół roku – poinformowali naukowcy. To duży krok w kierunku ograniczenia niedoboru organów i podobnych transplantacji u ludzi.

 

Ksenotransplantacje, czyli przeszczepianie narządów jednego gatunku do drugiego, są przedmiotem badań od wielu lat. Choć może przypomina to scenariusze horrorów, to w rzeczywistości jest to ogromny krok w kierunku zwiększenia puli dostępnych do przeszczepów narządów i może w przyszłości zaradzić niedoborowi ludzkich organów.

Nie po raz pierwszy organy świni, w tym serca, zostały przeszczepione do małp. Wcześniejsza prace wykazały, że ​​serce świni może funkcjonować przez ponad dwa i pół roku po przeszczepieniu go do brzucha pawiana - chociaż pawian zachował własne serce do pompowania krwi. W przypadku wymiany serca pawiana na pochodzące od świni, małpy przeżywały maksymalnie 57 dni.

Obecne badania nad ksenoprzeszczepami znacznie wydłużyły czas życia pawianów z sercem świni. Choć nadal jest wiele przeszkód do przezwyciężenia, naukowcy przy pomocy edycji genów zapobiegli odrzucaniu narządów. Wyniki badań zostały opublikowane na łamach pisma „Nature”.

 

W publikacji naukowcy z Niemiec, Szwecji i Szwajcarii poinformowali, że udało im się utrzymać przy życiu jednego pawiana z sercem świni przez ponad pół roku. Świnie, od których pobrano narządy, były zmodyfikowane genetycznie do produkcji ludzkiej wersji dwóch białek CD46, które blokuję odpowiedź immunologiczną. Nie wytwarzały także cukrów alfa-gal, które pokrywają komórki wszystkich ssaków oprócz małp człekokształtnych i ludzi.

Po początkowo rozczarowujących wynikach zespół naukowców udoskonalił procedurę przeszczepu. Serca do przeszczepu nie były, jak do tej pory, przechowywane w chłodniach, ale w temperaturze 8 st. Celsjusza. Przechowywane były w specjalnych pojemnikach i pompowano przez nie płyny zawierające tlen, hormony, krwinki czerwone i składniki odżywcze.

Utrzymywanie serc do przeszczepów w specjalnym roztworze okazało się zwiększać przeżywalność pawianów. Przy okazji, metoda z wykorzystaniem pompowania przez serce roztworu może znaleźć również zastosowanie przy przeszczepach z człowieka do człowieka.

Badacze w publikacji napisali również, że konieczne jest podawanie małpom leków, aby zapobiec wzrostowi zbyt dużego serca świni. Różna szybkość wzrostu tkanek obu gatunków może powodować problemy. Niezbędne są także leki obniżające ciśnienie krwi do poziomu odpowiadającego świniom.

Za duże serce nie będzie prawidłowo funkcjonować. - Serca świń rosną szybko, nawet jeśli są poza ciałem. Ale możemy zatrzymać ten wzrost - powiedział chirurg Bruno Reichart z Uniwersytetu Ludwiga Maximiliana w Monachium, współautor badania. Do zahamowania wzrostu serca naukowcy użyli leku o nazwie Temsyrolimus, który stosowany jest w terapiach przeciwnowotworowych. Substancja ta ogranicza namnażanie się komórek.

Serce świń przeszczepiono pięciu pawianom. Jeden z nich padł krótko po operacji. Dwa osobniki żyły przez trzy miesiące i wydawały się być zdrowe. Pozostałe dwa przeżyły odpowiednio 195 i 182 dni. U tego, który żył krócej, zdiagnozowano uszkodzenie wątroby od przyjmowanych leków.

Wydaje się, że wszystkie te modyfikacje przyczyniły się do uzyskania imponująco wysokiego wskaźnika przeżycia i czasu życia we względnym zdrowiu. Jednak badacze nie ustalili dokładnie, które modyfikacje były kluczowe.

Jednak do wyeliminowanie jest wiele problemów, zanim dojdzie do testów na ludziach. Jednym z nich są endogenne retrowirusy zwane PERV (Porcine Endogenous Retrowirus). Mogą one wydostać się z komórek przeszczepionego narządu i zainfekować biorcę. 

By się ich pozbyć genetycy skorzystali z techniki edycji genów CRISPR. Badania na ten temat ukazały się w ubiegłym roku. Po interwencji badacze uzyskali materiał genetyczny wolny od PERV. Pozyskane 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. Badania z sercami pobranymi od tych świń mogą okazać się kluczowe dla całej ksenotransplantacji. Więcej na ten temat w tekście: Osiągnięcie, które może zmienić transplantologię.

Naukowcy z innych placówek pracują nad hodowlą ludzkich serc wewnątrz świń i owiec. Badania te znajdują się na wczesnym etapie i przeszczepianie narządów zmodyfikowanych świń wydają się być szybsze do osiągnięcia.

- W świecie, w którym nie mamy wystarczającej liczby organów do przeszczepu, a ludzie umierają z tego powodu, wszystko, co może zwiększyć liczbę narządów, należy przyjąć z zadowoleniem – powiedział Bruce Whitelaw z Uniwersytetu w Edynburgu.

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.

Do tej pory prace zespołu były wspierana przez niemiecki rząd. Jednak Reichart przyznał, że dalsze badania wymagają wsparcia finansowego. Dodał, że w sprzyjających okolicznościach, badania kliniczne na ludziach mogłyby rozpocząć się w ciągu około trzech lat.

 

Źródło: The Guardian, Science Alert, fot. Charles J Scharp/ CC BY-SA 4.0/ Wikimedia Commons