Na farmie w Wirginii firma Revivicor hoduje świnie, które mają pewne genetyczne podobieństwa do ludzi. Naukowcy nazywają je świniami GalSafe i dodali pięć ludzkich genów do wątrób, nerek i serc świń. Mamy nadzieję, że narządy mogą zostać zebrane i wykorzystane do przeszczepów, a ciała ludzkie ich nie odrzucą.
Brzmi jak science fiction, ale to działa. Revivicor (zapoczątkowany przez brytyjską firmę PPL Therapeutics, która produkowała sklonowane owce Dolly) robi postępy w powoli rozwijającej się dziedzinie ksenotransplantacji lub przeszczepiania organów lub komórek innych niż ludzkie do organizmu ludzkiego. Pierwszym krokiem było urzeczywistnienie przeszczepów z jednego gatunku zwierzęcia na inny.
W ubiegłym miesiącu chirurgom z National Heart, Lung i Blood Institute w Bethesda w stanie Maryland udało się utrzymać jedno z genetycznie zmodyfikowanych serc świń Revivicor w żołądku pawiana przez 945 dni. Testowali odpowiedź immunologiczną pawiana na obcy organ, a nie zdolność serca świni do funkcjonowania jako serce zwierzęcia. Ludzie dzielą ponad 90 procent swojego DNA z pawianami, więc przeszczep świńskiego organu do naczelnych jest krokiem we właściwym kierunku.
Brakuje ludzkich narządów do przeszczepów - średnio 21 osób umiera każdego dnia w Stanach Zjednoczonych, ponieważ nie otrzymują przeszczepów na czas. Płuca lub serca mogą funkcjonować na lodzie tylko przez kilka godzin, dlatego często nie są używane przed upływem terminu ważności. Revivicor uważa, że narządy świni mogą wypełnić tę pustkę i stworzyć znacznie bardziej dostępny i obfity zapas narządów do przeszczepu, jeśli tylko naukowcy będą w stanie zmusić nasze ciała do ich przyjęcia.
Świnie są genetycznie odległe od ludzi, ale ich narządy są podobnej wielkości i są łatwe do rozmnażania, dlatego były celem ksenotransplantacji. Zawory świniowe są już z powodzeniem stosowane w przeszczepach serca.
Przeszczep ludzkich narządów istnieje od około lat 50. XX wieku, a naukowcy pracują nad przeszczepami zwierzęcymi przez prawie tak długi czas. W latach 60. Keith Reemtsma eksperymentował z przeszczepem nerek szympansów do ludzi. Większość z nich poniosła porażkę w ciągu kilku tygodni, ale jedna kobieta żyła przez dziewięć miesięcy. Większość innych prób ksenotransplantacji, zwłaszcza serc i płuc, zakończyła się podobnym sukcesem. W 1984 roku, w jednym z najsłynniejszych przeszczepów międzygatunkowych, Leonard Bailey przeszczepił serce pawiana niemowlakowi, Baby Fae. Serce zawiodło po 20 dniach, ale stało się bramą do pierwszego pediatrycznego przeszczepu serca od człowieka rok później. Niedawno dzięki inżynierii genetycznej naukowcy utrzymali, oprócz świniowatego serca, żywą nerkę świni i funkcjonującą w pawianie przez 136 dni.
Jak dotąd przeszczepy między gatunkami były niemożliwe do utrzymania w nieskończoność, ponieważ ludzki układ odpornościowy jest zbudowany tak, aby odrzucać obce narządy. W badaniach laboratoryjnych pojawiają się problemy, gdy ludzka krew przepływa przez narządy świni. Według Revivicor odpowiedź immunologiczna jest wyzwalana przez naturalne przeciwciała skierowane przeciwko epitopowi galaktozy lub części komórek świni, która określa, czy przeciwciała mogą się przyczepić czy nie. Firma pracuje więc nad modyfikacją tego epitopu poprzez dodanie ludzkiej genom trombomoduliny, białka pokrywającego te epitopy. To sprawia, że wydają się bardziej ludzkie, a zatem ciało rzadziej je odrzuca.
Wyzwanie polega na wycelowaniu w geny odrzucane przez ludzkie ciała, a następnie znalezieniu sposobów ich edycji. Pawian, który przeżył z przeszczepem serca, był poddany ciężkiej kuracji lekami immunosupresyjnymi i zmarł, gdy został zdjęty z reżimu. Ale naukowcy nadal mają nadzieję na następny eksperyment - w rzeczywistości zastąpienie serca pawiana sercem świni.
„Na podstawie danych z długo przeżywających przeszczepów mamy nadzieję, że będziemy w stanie powtórzyć nasze wyniki w modelu podtrzymującym życie. Może to utorować drogę do wykorzystania organów zwierzęcych do przeszczepów na ludzi”. Muhammad M. Mohiuddin z Narodowego Instytutu Serca, Płuc i Krwi powiedział Amerykańskiemu Stowarzyszeniu Chirurgii Klatki Piersiowej.
Część popychania Revivicor do organów świni jest osobista. Martine Rothblatt, założyciel obecnej spółki macierzystej Revivicor, United Therapeutics, ma córkę z tętniczym nadciśnieniem płucnym, chorobą płuc, która zwykle kończy się śmiercią. Jedynym sposobem, by to wyleczyć, jest przeszczep, więc jest pochłonięta czasem i pieniędzmi w przeszczepach narządów i inżynierii tkankowej. Revivicor koncentruje się na sercach i wątrobie przed płucami, ponieważ na układ odpornościowy mają większy wpływ płuca. Powiedzieli, że chcą zrobić pierwszy kompletny przeszczep świń na ludzi w ciągu dekady.
Marzeniem Rothblatta, aby Revivicor stał się linią montażową dla nowych organów, tak aby nigdy nie brakowało, jest tylko snem. Chociaż nastąpił znaczny postęp w utrzymywaniu integralności narządów, bezpośrednie przeszczepy świń na ludzi są jeszcze daleko.
„Problemy immunologiczne i patofizjologiczne związane z ksenotransplantacją świń… są znaczące i prawdopodobnie odzwierciedlają fakt, że minęło 80 milionów lat, odkąd świnia i człowiek rozeszli się na skalę ewolucyjną”, napisał David KC Cooper, chirurg z Thomas E, Starzl Transplantation Institute na University of Pittsburgh Medical Center, w artykule z 2012 roku na temat ksenotransplantacji. „Dlatego, słowami [niemieckiego naukowca] Clausa Hammera, staramy się„ przechytrzyć ewolucję ”.”
Oprócz ciał odrzucających narządy istnieje obawa przed zakażeniem międzygatunkowym, takim jak świńska grypa, ponieważ ludzie nie mają odporności na wirusy pochodzące od zwierząt. Te infekcje byłyby szczególnie niebezpieczne, ponieważ pacjenci musieliby przyjmować leki immunosupresyjne, aby zapobiec odrzuceniu narządu. Jest też trudna moralna podstawa do przejścia. Przeszczep serca Baileya jest nadal kontrowersyjny, a martwi się zarówno świadomą zgodą pacjenta, jak i dobrostanem zwierząt. Grupy praw zwierząt, jak można się spodziewać, sprzeciwiają się hodowli zwierząt w celu pobrania ich narządów.
Każdy, kto wykonuje ksenotransplantację w USA, musi uzyskać zezwolenie od Food and Drug Administration. Wytyczne FDA w sprawie ryzyka przenoszenia chorób między ludźmi, świadomej zgody i dobrostanu zwierząt są stale aktualizowane i powinny zostać zmienione w marcu 2016 r.
Według MIT Technology Review : „Kiedy w 1996 r. Lekarz wszczepił człowiekowi serce świni, w Indiach został aresztowany za morderstwo”.
