Свиньи доноры придут на помощь

0

Долгое время ксенотрансплантация, то есть, пересадка человеку донорских органов от других видов животных, считалась неосуществимой. Из-за иммунного отторжения донорские органы просто не могли прижиться в организме. Но в последние годы ситуация начала меняться. Наиболее вероятными кандидатами в доноры для пациентов-людей ученые называют обезьян и свиней.

Научиться преодолевать несовместимость и использовать донорские органы животных — действительно важная задача. Ксенотрансплантаты могут спасти тысячи жизней. Ведь до сих пор от 20 до 30 процентов пациентов, нуждающихся в пересадке органа, умирают, не дождавшись потенциального донора. Но для этого надо обмануть иммунную систему пациента и заставить ее воспринимать орган животного как собственный.

Свиньи и бабуины
Генетически ближе всего к людям оказываются шимпанзе. Кроме того, их органы имеют сходный размер с человеческими. Но шимпанзе слишком немногочисленны, поэтому в качестве других кандидатов выступают бабуины. Их довольно много, но с ними связан целый ряд проблем: органы бабуинов меньше человеческих, у них редко встречается нулевая группа крови, а беременность длится довольно долго – значит, подготовив эмбрион с нужными свойствами, врачам и пациенту придется долго ждать его появления на свет. Есть и еще один минус: болезни людей и приматов тоже похожи, поэтому велик риск передачи их вместе с донорским органом.
Поэтому чаще всего в качестве возможных кандидатов в доноры рассматриваются домашние свиньи. Во-первых, их более далекое родство с человеком снижает риск передачи ряда заболеваний. Во-вторых, органы свиней подходят нам по размеру. И уж хрюшки точно доступны в большом количестве. В современных экспериментах по ксенотрансплантации чаще всего свиньи выступают в качестве донора, а бабуины – как модель человеческого организма.
В 2014 г. исследователи из Национального института сердца, легких и крови сумели добиться, чтобы сердца от генетически модифицированных поросят, имплантированные в брюшную полость бабуина, оставались живыми более года. Ученые генетически модифицировали свиней, дающих донорские органы, убирая из их генома ряд генов, вызывающих иммунный ответ у человека, и, наоборот, вводя туда некоторые человеческие гены. Также они разрабатывали методы специфической иммуносупрессии, которая предотвращает отторжение донорского органа, но не подавляет иммунную систему организма в целом.
Пересаженные сердца были размещены в брюшной полости бабуинов и подключены к их кровеносной системе. Исследователи обнаружили, что в одной группе средний срок жизни трансплантата составил более 200 дней, резко превысив сроки в других группах (от 21 до 80 дней). Три донорских сердца продолжали биться от 200 до 500 дней.
У свиней, сердца которых были использованы в этой экспериментальной группе, в геноме содержался человеческий ген, кодирующий белок тромбомодулин. Человеческий тромбомодулин позволил избежать свертывания крови в капиллярах, которое ранее было характерным явлением при трансплантации. Другим фактором, обеспечившим успех, стало использование гибридных антител, полученных от мышей и макак-резусов (2C10R4). В группе с самым длительным выживанием не было отмечено никаких осложнений, в том числе не обнаружили инфекций. Еще один возможный метод связан с использованием человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS-клеток), которые вводятся в свиные эмбрионы. В начале этого года подобный эксперимент провела группа из Института биологических исследований Солка в Сан-Диего (США). Модифицированные эмбрионы имплантировали самкам свиней и следили за их развитием в течение месяца. Хотя ученые пересадили около 2 тысяч эмбрионов, выжили в месячный срок всего 186 из них, да и то некоторые развивались медленнее нормы. Однако выжившие человеческие клетки внутри них обнаружились. В ближайшей перспективе этот метод позволяет испытывать лекарства на человеческих тканях, находящихся в организме свиньи. А в дальнейшем, возможно, позволит выращивать свиней с человеческими органами, подготовленными для трансплантации.
Парсия Вагефи из Гарвардской медицинской школы рассказала о новом опыте пересадки печени от свиньи бабуинам. Если до этого рекорд выживания после такой трансплантации был равен девяти дням, то теперь два бабуина прожили после нее почти месяц. Ранее команда из Университета Эмори объявила, что почка генетически модифицированной свиньи смогла прожить более 400 дней в организме макаки-резус, побив прежний рекорд более чем на 250 дней. Группа исследователей, возглавляемая Бруно Рейхартом из Мюнхенского университета сообщила о новом успешном опыте по пересадке свиного сердца в организме бабуина. Эксперимент Рейхарта и его коллег был рассчитан на 90 дней, но и по достижении этого срока подопытный бабуин был, как сказали ученые, «в очень хорошем состоянии». Это первый случай, когда бабуин с пересаженным сердцем достиг рубежа в три месяца жизни после операции. Еще 20 лет назад такой срок Международная ассоциация ксенотрансплантации определила как необходимый для того, чтобы эксперименты по пересадке органов животных можно было провести на людях. Правда, нужно выполнить и другое условие: 60 процентов животных, которые получили пересаженный орган, должны прожить не менее трех месяцев. Сейчас сотрудники Мюнхенского университета намерены продолжить опыты с бабуинами. Они надеются перейти к клиническим испытаниям пересадки выращенного в свинье сердца через 2-3 года.

Органы на замену
Но остается немало нерешенных проблем. Исследователи пока еще не в состоянии дать пациентам донорский орган свиньи, который проработает в их организме всю оставшуюся жизнь. Мартина Ротблатт, генеральный директор United Therapeutics Corporation, владеющей команией Revivicor – основным поставщиком генетически модифицированных свиней, говорит, что ксенотрансплантация может стать коммерческим хитом только в случае успешных пересадок органов десяткам и сотням тысяч людей, а такое количество вряд ли будет достигнуто с плохо приживающимися органами, которые будут требовать огромного количества иммуносупрессоров.
Но ученые считают, что, даже не добившись идеальной ксенотрансплантации, они смогут предложить свои методы для клинической практики. Как объясняет Дэвид Купер из Университета Алабамы, занятый проблемами иммунитета при трансплантации, пациенты, нуждающиеся в пересадке почки, должны еженедельно проходить процедуру диализа крови. Их жизнь сильно облегчила бы даже временная почка из организма свиньи, которая не проработает долго из-за постепенного отторжения, но позволит дождаться подходящей почки от донора-человека.

Искусственные легкие
Появилась надежда и у тех, кто нуждается в пересадке легких. Ученым из Техасского университета под руководством иммунолога Джоан Николс удалось создать функционирующее легкое. Сначала исследователи провели децеллюляризацию легкого, взятого у свиньи, — так называют процедуру, во время которой они с помощью различных средств аккуратно освобождают орган от всех живых клеток. В результате остается только своеобразный каркас из мертвого коллагена и молекул хрящевой ткани. Затем ученые «заселили» каркас стволовыми клетками и снабжали их стимуляторами роста и питательными веществами до тех пор, пока скелет легкого не созрел до своего прежнего вида, состояния и цвета, однако на этот раз уже с помощью клеток другого животного. Особый прием заключался в том, чтобы сначала заполнить каркас стволовыми клетками кровеносных сосудов и только потом вырастить вокруг каркаса остальную ткань.
По одному выращенному таким образом легкому ученые пересадили четырем свиньям. Созданные в лабораторных условиях легкие успешно прижились в организме животных. Они отлично развивались и хорошо снабжались кровью. В пересаженных органах даже поселились типичные для легких бактерии, а главное, ученые не зафиксировали никакой реакции отторжения со стороны иммунной системы свиней. Правда, функцию обеспечения организма кислородом выполняло и второе, «родное» легкое. Ученые побоялись образования тромбов и не подключили пересаженный орган к легочной артерии — это ученые хотят сделать в следующий раз.
Опыт на свиньях — это только первый эксперимент, который должен показать, что выращивание жизнеспособных легких в принципе возможно, говорит Николс. До той поры, когда люди с заболеваниями легких смогут получать органы, выращенные в лаборатории, необходимо провести еще много исследований. По оценке исследовательницы, человек впервые сможет вздохнуть с помощью искусственного легкого не ранее чем через 10 лет.

По материалам http://Рolit.ruhttp://Inopressa.ru

Поделиться.

Ответить

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.