Генетически совместимы. Человеку впервые пересадили органы свиньи

МОСКВА, 5 фев — РИА Новости, Альфия Еникеева. Прямо сейчас в Массачусетской многопрофильной больнице (США) идут уникальные клинические испытания. Шести пациентам с серьезными ожогами врачи пересадили кожу генно-модифицированных свиней. Первые операции провели еще в октябре, а окончательные результаты эксперимента сообщат в июле. Параллельно в Китае готовят добровольцев к пересадке внутренних органов ГМ-поросят. Пока же генетическую совместимость свиных клеток с человеческими проверяют в лабораторных условиях. РИА Новости разбирается, успешны ли межвидовые трансплантации и как ученые добились того, чтобы кожа животных не отторгалась организмом человека.

Выжить с чужим сердцем

Первая успешная межвидовая трансплантация состоялась еще в 2013 году. Тогда американские исследователи пересадили в брюшную полость пяти павианов анубисов сердца генно-модифицированных свиней, оставив и их собственные. У животных-доноров отсутствовал ген фермента 1,3-галактозилтрансферазы, располагающийся на внутренней оболочке сосудов всех млекопитающих, кроме приматов. Выработка антигенов к этому веществу могла привести к образованию тромбов у обезьян, получивших новые органы.

Также в клетках свиней-доноров вырабатывались человеческие версии двух белков — тромбомодулина (CD141) и CD46. Первый не дает крови сворачиваться после операции, второй — блокирует иммунный ответ и таким образом защищает чужеродные ткани от разрушения.

В результате один из участвовавших в эксперименте павианов прожил с чужим органом почти три года.

Четыре года спустя исследователи усложнили задачу: у 14 бабуинов сердца заменили на свиные. Первые десять прооперированных обезьян умерли в течение 40 дней после процедуры — в основном от печеночной или сердечной недостаточности.

Тогда исследователи стали пересаживать обезьянам органы, которые перед трансплантацией подключали к специальному аппарату. Он прокачивал через них насыщенную кислородом смесь крови и питательных веществ. Также всем прооперированным обезьянам давали специальные медикаменты, чтобы затормозить рост свиных сердец. Иначе они вырастали очень большие и повреждали соседние органы.

В итоге два бабуина после пересадки прожили три месяца, а еще два — полгода. Причина гибели животных — размеры пересаженных сердец. Они увеличились почти вдвое с момента операции, и у обезьян начался некроз тканей.

Запчасти для человека

В 2019 году китайские ученые сообщили, что вывели породу свиней, чьи органы можно было бы без опаски пересаживать человеку. В их ДНК отключены ген 1,3-галактозилтрансферазы и специфический эндогенный вирус свиней (PERV) — участок, встроенный в геномы практически всех известных пород этих животных.

Эксперименты показали, что при совместном культивировании свиных и человеческих клеток последние инфицируются этим вирусом. В результате PERV продуцирует в них РНК и количество его копий в геноме увеличивается. Такие зараженные клетки вполне могут передать вирус здоровым клеткам. А значит, при трансплантации крупных свиных органов — например, сердца или печени — инфекция не исключена. И как на нее будет реагировать человеческий организм, неизвестно.

© Yanan Yue et al. Extensive Mammalian Germline Genome Engineering. Biorxiv/Dong Niu et al. Inactivation of porcine endogenous retrovirus in pigs using CRISPR-Cas9. Science 22 Sep 2017: Vol. 357, Issue 6357, pp. 1303-1307

ГМ-поросята, генетически совместимые с человеком. Считается, что их органы можно будет пересаживать людям

Кроме того, в ДНК искусственно выведенных животных активно работают восемь человеческих генов, а те участки генома, которые могли бы вызвать иммунное отторжение при трансплантации свиных органов людям, выключены. При этом ученые не исключают, что иммунная система пациентов все-таки может среагировать на чужеродные органы, распознав в их клетках редкие белки. Но с этим можно будет справиться посредством иммуносупрессоров.

По словам исследователей, летом компания проведет доклинические испытания, а в ближайшие пять лет начнет тестировать пересадку свиных органов людям.

Новая кожа

Первым человеком, которому трансплантировали орган животного, стал американец с обширными ожогами тела. Его имя пока не называется. В октябре 2019 года в Массачусетской многопрофильной больнице ему пересадили кожу генно-модифицированной свиньи — размером пять на пять сантиметров. С этой заплаткой под наблюдением врачей он провел пять дней, в течение которых исследователи не зафиксировали у него никаких осложнений. Затем кожу удалили и продолжили противоожоговое лечение.

Трансплантацию выполнили в рамках клинических испытаний, которые второй год ведет компания XenoTherapeutics. Согласно данным FDA (американского аналога Минздрава), окончательные результаты этого тестирования будут известны уже к середине июля.

В эксперименте используется кожа свиней, у которых отключен ген 1,3-галактозилтрансферазы. Поэтому к их клеткам человеческий иммунитет более толерантен и мгновенного отторжения звериного органа не происходит.

Помимо свиной, пациенту также трансплантировали кожу мертвого человека. Через пять дней ученые сняли обе заплатки и не заметили никакой разницы между состоянием раны под ними. Это говорит о том, что иммунитет принял орган животного за человеческий. Затем пациенту пересадили кожу с его собственного бедра, и рана затянулась успешно.

Исследователи надеются, что уже в ближайшем будущем при серьезных и обширных ожогах свиную кожу можно будет использовать как временную заплатку.