Ученые пересадили почки свиньи человеку
Генетически модифицированные органы в человеческом организме продолжали работать более недели.
Ксенотрансплантация (операция по пересадке органов одного вида на другой) не всегда имела хорошие результаты. Иммунная система плохо реагировала на чужеродный орган, из-за чего организм отторгал его. Но последнее революционное исследование ученых из Университета Алабамы, направленное на пересадку животных почек людям, дало впечатляющие результаты.
Пациентом стал 50-летний мужчина, который страдал неизлечимой хронической болезнью почек. После того, как он ушел из жизни (было зафиксировано прекращение мозговой активности), хирурги провели трансплантацию почек свиньи. Перед операцией органы подверглись 10 генным модификациям. Были удалены 4 животных гена, которые могли вызвать отторжение чужеродных тканей. Также ученые добавили 6 человеческих генов, чтобы предотвратить свертываемость крови и оптимизировать работу почек под организм пациента.
Ученые продолжали эксперимент в течение недели и зафиксировали, что пересаженные органы функционируют адекватно. Биомаркеры показали, что почки производили мочу и улучшили выведение креатинина из организма (это является ключевым показателем правильной работы органов). Также важно отметить, что в трансплантациях не формировались крошечные тромбы.
Исследователям предстоит провести еще ряд экспериментов, чтобы определить, сможет ли данный метод стать постоянным решением для пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности (когда способность фильтрации почек падает до минимума).
Ранее ученые из КНР успешно пересадили свиные органы обезьянам.
Источник
Исследователям впервые удалось пересадить работающие почки от свиньи к человеку
Более века учёные пытались пересадить почки животных человеку. И более века им не удавалось добиться функционирования этих органов. Теперь исследователи из Университета Алабамы в Бирмингеме заявляют о своём первом достижении в этой области. Они взяли почки генетически модифицированной свиньи и успешно пересадили эти органы пациенту с нефункционирующим мозгом с разрешения его семьи.
Учёные уже пробовали делать это с некоторым успехом, но отличительной особенностью данного исследования является то, что в данном случае почки свиньи быстро выработали мочу и очистили организм пациента от креатинина.
Креатинин — это расщеплённая часть отходов, производимых в основном мышечными клетками, и он может быть выведен из организма только через почки с мочой. Таким образом, это важнейшие показатели работы почек, необходимые для поддержания жизни. До сих пор ещё никому не удавалось обеспечить надёжное измерение обоих показателей.
Когда органы одного вида пересаживаются другому, это называется «ксенотрансплантацией». Исторически сложилось так, что подобные операции в большинстве случаев заканчивались неудачей, поскольку иммунная система человека атакует чужеродную ткань даже при использовании иммунодепрессантов. Но если генетически модифицировать орган животного, чтобы заставить иммунную систему человека принять его, учёные теоретически могут предотвратить отторжение.
Такая проверка была проведена в одной из больниц и прошла с поразительным успехом. По словам Тоби Коутса (Toby Coates), учёного-клинициста из Университета Аделаиды, который не принимал участия в данном случае, новая ксенотрансплантация была успешно проведена с помощью «ключевого достижения» в области генетической модификации.
По его словам, удаление четырёх генов свиньи и вставка шести генов человека помогли «предотвратить коагуляцию и «очеловечить» почку свиньи». Письмо с описанием эксперимента было опубликовано в журнале JAMA Surgery.
Эти человекоподобные свиные почки функционировали в течение недели в организме пациента, но теперь исследователям необходимо проверить, станут ли эти почки временной помощью или «окончательной терапией» для людей с конечной стадией заболевания почек.
Любой из этих сценариев был бы крайне желателен. Сегодня в США около 40% пациентов, ожидающих пересадки почки, умирают в течение пяти лет после включения в список. Ежегодно только 25 000 человек получают трансплантацию почки, а в стране проживает более 800 000 пациентов с конечной стадией заболевания почек.
К сожалению, одной успешной ксенотрансплантации недостаточно для признания этого решения безопасным и эффективным. Несколько лет назад, когда те же учёные пересадили две почки от свиньи с 10 генетическими модификациями другому пациенту со умершим мозгом, всё прошло не так гладко. Организм пациента не отторг эти органы, но почки не очистились от креатинина в достаточной степени, чтобы снизить его уровень в крови пациента или обнаружить в моче.
Некоторые учёные по-прежнему скептически относятся к тому, что ксенотрансплантация на пациентах с умершим мозгом может быть применена к живым пациентам. Сторонники исследований в области ксенотрансплантации утверждают, что следует проявлять осторожность, но потенциально жизненно важные шаги стоит предпринять.
«Хотя это исследование находится на ранней стадии, оно даёт надежду более чем 15 тыс. австралийцев, находящихся на диализе, которые могли бы получить пользу от пересадки почки, — говорит Коутс, — и потенциально может помочь преодолеть нехватку человеческих донорских почек».
Источник
Человеку впервые пересадили сердце свиньи. Как органы животных с измененными генами спасут тысячи жизней?
Врачи Мэрилендского университета провели первую операцию по трансплантации сердца от генетически модифицированной свиньи человеку. Пациентом стал 57-летний Дэвид Беннет, который страдал неизлечимой болезнью сердца на терминальной стадии. Операция прошла успешно, и реципиент спустя три дня все еще чувствует себя хорошо. Специалисты отмечают, что для Беннета операция была единственным шансом сохранить жизнь. Ближайшие несколько недель пациент будет находиться под пристальным наблюдением врачей.
Медицинский центр Мэрилендского университета отказал Беннету в проведении трансплантации человеческого сердца. Это сделали и другие ведущие центры трансплантологии после изучения медицинской истории пациента. Использование искусственного сердца также было противопоказано. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) выдало экстренное разрешение на экспериментальную операцию в канун Нового года, поскольку только немедленная пересадка могла спасти жизнь мужчине.
Беннет был проинформирован, что хирургическое вмешательство является экспериментальным и связано с неизвестными рисками. Операцию провел доктор медицинских наук и профессор трансплантационной хирургии Бартли П. Гриффит (Bartley P. Griffith).
Пересадка органов между организмами разных видов называется ксенотрансплантацией и связана с высокими рисками для реципиента. По словам врачей, проведенная операция доказывает возможность, что органы от генетически модифицированных животных могут эффективно заменять органы человека, не вызывая немедленного отторжения со стороны иммунной системы. Это может решить проблему нехватки донорских органов, а также спасти жизнь пациентов, которым противопоказана трансплантация органов от доноров-людей.
Для предотвращения отторжения специалисты использовали не только обычные средства, но и экспериментальный препарат производства компании Kiniksa Pharmaceuticals. У свиньи-донора UHearts™, разработанной компанией регенеративной медицины Revivicor, были подавлены три гена, которые, как показали исследования, связаны с отторжением органа животного человеческим организмом. Был также нокаутирован ген, способствующий чрезмерному росту сердечных тканей у свиньи.
Кроме того, в геном животного были вставлены шесть человеческих генов, помогающих иммунной системе пациента «принять» чужеродный орган. Органы генетически модифицированных свиней пользуются особым вниманием среди ксенотрансплантологов из-за физиологического сходства между свиньями и приматами, включая людей.
Медицинская школа Университета Мэриленда получила грант в размере 15,7 миллиона долларов на оценку рисков при пересадке органов между генетически модифицированными свиньями и бабуинами. Доктор Мухаммад Мохиуддин (Muhammad M. Mohiuddin), доктор Гриффит и их исследовательская группа в течение последних пяти лет совершенствовали хирургическую технику трансплантации свиных сердец нечеловеческим приматам.
Опыт исследований доктора Мохиуддина в области ксенотрансплантации составлял более 30 лет, в течение которых ученый опубликовал множество рецензируемых исследований, доказывающих, что сердца генетически модифицированных свиней могут функционировать в течение трех лет. Он показал, что успех пересадок зависел от правильного сочетания генетических модификаций экспериментальной донорской свиньи и препаратов против отторжения.
В 2016 году в журнале Nature Communication была опубликована статья Мохиуддина, в которой демонстрировалась успешная трансплантация сердца свиньи бабуину. Благодаря экспериментальному подходу бабуин смог прожить 945 дней с пересаженным органом. Обычно средний срок выживания перенесших ксенотрансплантацию особей составляет 180-400 дней. В ходе эксперимента к системе кровообращения обезьяны было подключено второе сердце без удаления собственного органа.
По словам экспертов, успешная операция дала необходимую информацию, которая поможет в дальнейшем улучшить методы ксенотрансплантации для спасения безнадежных пациентов. Согласно официальным данным, около 110 тысяч одних только жителей США в настоящее время ожидают трансплантации органов, и более шести тысяч пациентов ежегодно умирают, не дождавшись операции. Ксенотрансплантация потенциально может спасти тысячи жизней, но связана с очень высокими рисками, включая не только возможность опасного иммунного ответа, но и зоонозной инфекции.
Ксенотрансплантация как метод спасения нуждающихся в органах людей подвергается критике со стороны многих специалистов-трансплантологов. Этот метод впервые был опробован в 1980-х годах, но от него отказались после печально известного случая с девочкой Стефани Фэй Боклер (известной как Бэби Фэй). Ребенку, родившемуся со смертельным заболеванием сердца, провели трансплантацию сердца бабуина, однако Стефани умерла через месяц из-за отторжения иммунной системой чужеродного сердца. Тем не менее клапаны сердца свиньи продолжали использоваться для замены клапанов у людей.
Источник