Свиньи близки к человеку по строению внутренних органов. Легкие, почки, сердце и печень практически одинаковые. При этом, в отличие от многих других животных, температура тела свиньи такая же как у человека. Тем не менее пересадка органов от свиньи человеку длительное время воспринималась как фантастика. Дело в том, что ткани свиньи практически моментально вызывают иммунную реакцию, в результате которой происходит отторжение чужеродных тканей. Однако с развитием генетики эта и многие другие проблемы стали решаемыми. Осенью 2021 года впервые ученым удалось пересадить свиную почку человеку. Операция была тестовой, поэтому делалась пациентке, у которой умер мозг. В начале 2022 года ученым удалось трансплантировать живому человеку сердце. На днях американские ученые провели еще одну операцию — пересадили человеку сразу две почки свиньи. Пациентом стал 57-летний мужчина, который впал в кому. То есть, как и в первом случае, мозг пациента на момент проведения операции был мертвым. Свои органы он предварительно пожертвовал науке.

Ученые в СЩА пересадили человеку две почки свиньи

Адаптация свиных органов для пересадки человеку

Операцию по пересадке двух почек человеку провел Джейми Лок, ученый из Алабамского университета в Бирмингеме. Программа ксенотрансплантации (пересадки органов от свиньи человеку) в этом университете была запущена еще в 2015 году. Главной целью ее является продвижение ксенотрансплантации в клиническую сферу надежным, безопасным и этичным образом.

Сложность операции по пересадки почек заключалась не только в возможном иммунном ответе организма и, как следствие, отторжении чужеродных тканей. Дело в том, что эффективность и стабильность работы почек во многом зависят от давления в кровеносных сосудах. У свиней давление в сосудах значительно ниже, чем у человека. Поэтому свиные почки после пересадки могут быть повреждены высоким давлением. Соответственно, прежде чем пересаживать их человеку, необходимо соответствующим образом подготовить, или, проще говоря, обеспечить их совместимость.

Чтобы почки были пригодны для пересадки, ученые использовали метод редактирования генома CRISPR/Cas9

Все проблемы ученые смогли решить при помощи геномного редактора CRISPR/Cas9. К слову, о данном методе редактирования существуют разные мнения. Некоторые ученые говорят о его опасности, так как он может вызывать мутации. Тем не менее на сегодняшний день CRISPR/Cas9 является эффективным способом решения различных проблем на генетическом уровне. И данная операция является ярким тому подтверждением.

Генно-модифицированные свиньи 10-GE для пересадки органов

Чтобы сделать свиные почки совместимыми с организмом человека, генетики удалили или заменили человеческими десять участков ДНК животных. Все они касались иммунной системы распознания “свой-чужой”, свертывания крови, а также роста клеток. Редактирование ДНК позволило добиться “невидимости” органов иммунитетом, а также способности их работать с кровеносной системой человека и кровью любого типа.

Для трансплантации органов использовались ГМО свиньи, предоставленные компанией Revivicor, Inc

Как сообщают авторы работы в издании American Journal of Transplantation, генно-модифицированных свиней, получивших название 10-GE, предоставила компания Revivicor, Inc. Эти свиньи содержатся в специальных чистых помещениях. Они не содержат инфекций, в том числе у них отсутствует в организме эндогенный ретровирус С. Причем каждые три месяца свиней-доноров перепроверяют на отсутствие вирусов. Поэтому органы соответствую всем необходимым стандартам.

Перспективы ксенотрансплантации

Как утверждают авторы работы, почки трансплантировались поочередно. Обе прижились и уже спустя полчаса после операции начали выполнять свою функцию. Давление в артериях почек при этом было нормальным. Исследование проводилось в течение трех суток. За это время не развилось отторжение почек. Никаких кровотечений или других проблем, связанных с высоким давлением в сосудах человека, тоже не было обнаружено. Все основные показатели оставались в норме.

По мнению авторов работы, эта операция может положить начало для пересадки почек добровольцам, которые страдают неизлечимыми болезнями почек. По их словам, только в США живут 700 тыс. людей с почечной недостаточностью, для которых пересадка почек является труднодостижимой целью. Донорских органов по-прежнему катастрофически не хватает. Использование в качестве доноров свиней могло бы спасать ежегодно несколько сотен тысяч человеческих жизней. Кроме того, как было сказано выше, возможна пересадка и других органов, таких как сердце.