Хирурги-экспериментаторы. Зачем людям пересаживают органы животных
Современная медицина не стоит на месте. Врачи пытаются применить новые способы, чтобы спасти как можно больше жизней. Сегодня в надежде увидеть положительный результат хирурги проводят эксперименты по пересадке органов животных человеку. Большинство попыток проваливаются — организм отторгает чужеродный орган. Почему так происходит — в материале «360».
В современной экспериментальной медицине используют ксенотрансплантацию. Эта процедура заключается в пересадке органов животных человеку. Она может помочь тем пациентам, которым не хватает донорского материала или которым он по какой-то причине не подходит.
Трансплантация свиного органа
Во время нового эксперимента ученые-медики пересадили человеку со смертью мозга свиную почку с «выключенным» геном альфа-1,3-галактозилтрансферазы. Его также можно назвать «сахарным».
После того как американские хирурги пересадили почку, она нормально работала на протяжении 32 дней. Пока это самый долгий срок, в течение которого генно-модифицированный орган проработал в человеческом организме.
Сначала ученые хирургическим путем удалили родные почки 50-летнего мужчины. Затем ему пересадили одну почку свиньи, которая сразу же начала вырабатывать мочу без каких-либо признаков отторжения.
Медики проводили различные анализы, которые показали, что орган выполняет свои функции должным образом. Также врачи подчеркнули, что признаков отторжения и нарушений работы иммунной системы они не обнаружили.
Первые шаги эксперимента
Еще в 2022 году американские ученые пересадили человеку сразу две почки свиньи. Для этого эксперимента им понадобилось разрешение родственников мужчины, который впал в кому и пожертвовал свои органы на благо науки.
Основная задача хирургов на тот момент заключалась в проверке поведения человеческого организма с чужеродным геномом. Как и в предыдущей истории, врачи удалили несколько генов в свином органе, заменив их на человеческие. Описание работы опубликовал American Journal of Transplantation.
Так как мужчина был в коме, ученым не удалось проверить функционал и работу почки в действии. Этот эксперимент медики проводили лишь с целью «первых шагов», чтобы доказать сходство органов человека и свиньи.
Свиные органы считают наиболее подходящими для человека по их анатомии, размерам и особенностям функционирования, объяснил «360» хирург-трансплантолог Михаил Каабак.
«Помимо этого, стоит отметить доступность этих животных и впоследствии возможность массового культивирования. Это получится сделать после того, как врачам удастся выбрать соответствующую генетическую модель. Свиньи быстро растут, поэтому выращивание этих животных годами исключается как таковое», — отметил он.
Одно сердце на двоих
Эксперименты ученых не ограничились лишь почками, напомнил Каабак. Так, в 2022-м команда врачей провела успешную операцию по пересадке генетически модифицированного свиного сердца 57-летнему мужчине.
«В рамках клинического эксперимента хирурги провели операцию не с человеком со смертью мозга, а с пациентом с неизлечимым заболеванием», — уточнил трансплантолог.
Врачи использовали свинью, у которой отключили гены, отвечающие за синтез иммунных посредников. Вместо них хирурги добавили клетки, снижающие активность иммунитета против чужеродных тканей. Более того, ученые заблокировали ген, который потенциально отвечает за чрезмерное разрастание сердечной ткани.
И чужое сердце действительно прижилось. Первые 40 дней после операции пациент чувствовал себя хорошо, а новое сердце работало, по словам лечащего хирурга, как «отбойный молоток». Однако в марте мужчина скончался.
По словам медика, через 20 дней после операции анализ крови показал, что в организме присутствует свиной цитомегаловирус. Но его концентрация была настолько низкой, что этот результат назвали ошибочным. К тому же врачи не сомневались, что лабораторные свиньи вряд ли могут быть переносчиками заразы.
Из-за сложности и продолжительности проведения анализов медики не успели спасти пациента. На 43-й день после операции мужчина проснулся с сильнейшей лихорадкой и тяжелым дыханием. И вскоре умер.
Почему организм отторгает чужие органы
Человеческий организм отторгает как органы животных, так и других людей, уточнил в беседе трансплантолог Каабак. Это проявление работы иммунитета, который защищает пациента, прежде всего, от инфекций, бактерий и вирусов.
Чем больше различий между донором и реципиентом, тем быстрее происходит отторжение трансплантата. Различия между свиньей и человеком, конечно, более значительное. Поэтому органы животных отторгаются гораздо быстрее.
Чтобы животные органы оставались «в спокойном состоянии» в организме человека хотя бы месяц, медики используют генную модификацию, добавил он.
Ксенотрансплантация в России
Подобные эксперименты по пересадке животных органов человеку проводили еще в СССР под руководством академика Валерия Шумакова, рассказал трансплантолог.
Коллега академика, советский хирург-экспериментатор Владимир Демихов также пытался организовать пересадку человеку сердца свиньи. К сожалению, эти опыты всегда были безрезультатны, ведь иммунная система человека отторгает ткани, которые сильно отличаются от его собственных.
«В конце прошлого века и в начале этого ученые проводили такие эксперименты. Но, как мне известно, после смерти Шумакова все работы решили прекратить», — уточнил Каабак.
Помимо экспериментов с ксенотрансплантацией, заслуженный хирург Шумаков был первым врачом в СССР, который совершил удачную пересадку человеческого сердца молодой пациентке.
Источник
Почка трансгенной свиньи впервые проработала в теле человека 32 дня
Ксенотрансплантация — пересадка человеку органов от животных — может помочь многим пациентам, которым не хватает донорского материала или которым он не подходит. Во время нового эксперимента ученые пересадили человеку со смертью мозга свиную почку с «выключенным» геном альфа-1,3-галактозилтрансферазы. Теперь можно констатировать, что операция увенчалась успехом: спустя месяц после нее орган продолжает бесперебойно работать.
Хирурги NYU Langone за работой / © Joe Carrotta
Многие тяжелые заболевания или травмы могут потребовать пересадки пациенту различных органов — от роговицы до сердца. Однако донорского материала (который обычно получают от умерших людей) слишком мало, и он подходит далеко не всем. Кроме того, использование органов трупа связано с рядом побочных эффектов — от инфекций до отторжения тканей.
Поэтому ученые продолжают поиск альтернативных методов, среди которых выделяется ксенотрансплантация — пересадка людям органов животных. Такие исследования имеют долгую историю: например, еще в середине XX века советский хирург-экспериментатор Владимир Демихов пытался организовать пересадку человеку сердца свиньи. К сожалению, эти опыты всегда были безрезультатны, ведь иммунная система человека отторгает ткани, которые сильно отличаются от его собственных.
Владимир Петрович Демихов был советским биологом — экспериментальным хирургом, который оперировал главным образом собак. Несмотря на все превратности судьбы, Демихов неутомимо трудился всю свою жиз.
Однако наступление эры генного редактирования, похоже, вскоре может помочь преодолеть несовместимость тканей и сделать ксенотрансплантацию реальностью. Как правило, в качестве донора рассматривают свинью — животное, которое благодаря своему размеру, удобству разведения и по другим параметрам подходит лучше всего.
Если человеку пересадить орган — скажем, почку — обычной свиньи, у него сразу начнется очень сильная иммунная реакция. Организм попытается уничтожить трансплантат, что чревато серьезными последствиями для него самого. Главная причина острой несовместимости — активность в теле свиньи особого фермента альфа-1,3-галактозилтрансферазы. Она синтезирует один из углеводов — альфа-1,3-галактозу, которая и запускает тяжелую иммунную реакцию.
У человека фермент не работает из-за двух мутаций, произошедших у предков. Поэтому если у свиньи-донора «выключить» (нокаутировать) ген GalT, который кодирует альфа-1,3-галактозилтрансферазу, это должно сделать ее ткани более похожими на человеческие и сильно снизить риск отторжения.
Исследованиями этого вопроса занялись американские ученые из Медицинского центра Лангон при Университете Нью-Йорка (NYU Langone Health). За последние два года они провели четыре операции по пересадке людям с погибшим мозгом (предварительно получив разрешение их семей) органов трансгенных свиней. В двух случаях это было сердце, и дважды хирурги пересаживали почки, которые смогли нормально проработать в теле человека 54 часа подряд.
Многие профессии связаны с повышенным риском заболеть. Новое исследование показало, что женщины-парикмахеры, косметологи, бухгалтеры и некоторые другие имеют повышенный риск развития рака яичника. .
Источник