Проблем недостатка органа
Трансплантација органа је једна од феноменалних успешних прича медицине
Нажалост, заједница за трансплантацију небио у стању да задовољи потражњу за донаторским органима. Током протекле деценије сигурно је дошло до повећања доступности донаторских органа. Али то је због повећања броја „живих“ давалаца (пре свега бубрега, а донекле и јетре и плућа) и све чешће употребе донаторских органа мртвих, који су се пре много година сматрали неподобним.
Јаз између потребе за органима и доступности органа и даље се повећава, упркос опсежном јавном образовању о донирању органа.
Смртних случајева на листи чекања је 10пацијената дневно, а време чекања пацијената за све главне органе наставља да се повећава. Ово наводи научнике да траже нове изворе донаторских органа. На пример, од животиња. Да ли је успешно?
Експерименти са трансплантацијом органа животиња
Трансплантација органа од особе до особепостоји тек од педесетих година прошлог века, а научници готово исто толико раде на трансплантацији органа са животиња на људе - ксенотрансплантацији. Током 60-их, Кеитх Реемтсма је експериментисао са трансплантацијом бубрега шимпанзе на људе. Већина експеримената није успела у року од неколико недеља, али једна жена је живела девет месеци. Већина других покушаја ксенотрансплантације, посебно срца и плућа, наишла је на сличан успех. 1984. године, у једној од најпознатијих трансплантација међу врстама, Леонард Баилеи је пресадио срце бабушке у бебу, Баби Фаи. Срце је отказало након 20 дана, али годину дана касније постало је капија прве педијатријске трансплантације срца човеку на човека. У 2015. години, користећи генетски инжењеринг, научници су, поред свињског срца, 136 дана сачували живи и функционални павијан бубрег.
До сада, трансплантације међу врстама нису могле да се одржавају у недоглед. Чињеница је да је људски имуни систем изграђен на такав начин да одбацује страна тела, у овом случају, органе.
Проблеми настају у лабораторијским тестовимакада се људска крв пумпа кроз органе свиње. Према експериментима са трансплантацијом свињских органа компаније Ревивицор, која је, узгред буди речено, створила клонирану овцу Доли и која сада активно ради на пољу ксенотрансплантације која се полако развија, имуни одговор покрећу природна антитела усмерена против епитопа галактозе, односно дела ћелија свиње који одређује да ли ће се антитела везати или не. Дакле, компанија ради на промени овог епитопа додавањем хуманог тромбомодулина, протеина који покрива ове епитопе, у геном свиње. Због тога изгледају као људи и стога је мање вероватно да ће их тело одбацити.
Изазов је циљати генекоје људско тело одбацује, а затим пронађу начине да их уредите. Бабун који је преживео трансплантацију срца био је на тешком курсу имуносупресивних лекова и умро је када је прекинута. Али научници не престају да покушавају.
Зашто свиње?
Свиње су генетски далеко од човека, али њихових органасу исте величине и лако се узгајају, због чега су постали мета ксенотрансплантације или трансплантације нељудских органа или ћелија у људско тело. Свињски залисци се већ успешно користе у трансплантацији срца.
Проблем трансплантације свињских органа
Свињски органи су природно некомпатибилни саљудска тела. Да би их учинили прикладнијим, научници, попут кинеског биотехнолошког стартапа који је основао пионир генерације Харвард-а Георге Цхурцх, др Пх.Д., користили су ЦРИСПР (груписани редовно међусобно размакнути кратки палиндромски понављања) да би извршили 42 истовремене модификације у 13 свињских гена. Кихан Биотецх експериментише са разним уредницима генома од свог оснивања 2017. године. Ова најновија верзија, коју она назива Пиг 3.0, је највише уређивана.
Промене су дизајниране да спрече имунолошко одбацивање, згрушавање крви, крварење и инфекцију код прималаца трансплантата.
Тако да свињски бубрег, срце или плућа могуда би спасили човеков живот, неопходно је преварити имунолошки систем особе тако да не препозна да припада некој другој врсти. Овде долази технологија за уређивање гена Цриспр, омогућавајући истраживачима да истовремено изврше циљане промене у комплетном скупу гена на више локација. Технологија ЦРИСПР еГенесис је користила за уклањање групе вируса из свињског генома за које неки страхују да би могли да уђу у људско тело након трансплантације. Они сада такође раде на уклањању маркера који идентификују ћелије као стране да их имуни систем не би одбацио.
Компанија је 21. септембра известила о својим налазима у области природног биомедицинског инжењерства.
„Ово је демонстрација силе“, рекао јеинтервју&нбсп;Футуре Хуман Јаи Фисхман, МД, помоћник директора програма трансплантације у Општој болници у Масачусетсу, који није био укључен у студију. „Немамо довољно органа за трансплантацију. Сада имамо алате који нам омогућавају да манипулишемо животињским органима како бисмо покушали да ти органи раде."
С обзиром на величину органа и функције сличнељуди, свиње су дуго биле виђене као перспективан извор за трансплантацију људских органа. Али постоје две главне препреке увођењу свињских органа у људе: брзо одбацивање имунолошког система и могућност инфекције.
На површини свињских ћелија постоје молекулиназвани антигени који се чине страним за људски имуни систем. Као резултат, било који свињски орган трансплантиран човеку изазваће озбиљан имунолошки одговор, што доводи до брзог одбацивања. Вентили свињског срца обично се трансплантирају у људе деценијама, али свињско ткиво је „фиксирано“ хемикалијама тако да ћелије више нису живе.
Прошле године су лекари савладали овај проблемимунитет када су први пут пресадили генетски модификовану свињску кожу жртви опекотина. Свиње су посебно узгајане како би се спречило одбацивање коже. Иако калемљење свињске коже мора бити привремено и на крају заменити кожом из сопственог тела, на њих се гледа као на кључни корак ка клиничким испитивањима на људима који користе целе свињске органе.
Још једна потенцијална препрека заТрансплантација органа са свиња на људе је чињеница да свиње у својој ДНК садрже породицу урођених вируса познатих као свињски ендогени ретровируси или ПЕРВ. Ови вируси се могу пренијети на људе током трансплантације, али њихов ризик за људе још увијек није јасан.
2017. године Цхурцх и други, укључујући Лухан Иоунг,Цхурцх'с Пх.Д. је известио о првом прототипу свиња ЦРИСПР: свиња без ПЕРВ-а. Друга верзија, Пиг 2.0, имала је промене у имунолошком систему. Пиг 3.0 (Пиг 3.0) комбинује све ове измене.
„Прилично су здрави“, рекао је генералДиректор компаније Кихан Биотецх. „За сада изгледају нормално у погледу своје физиологије, плодности и плодности. Према тестовима крви, јетра, срце и бубрези уређених свиња функционишу нормално.
Компанија са седиштем у Хангџоуу произвела је око 2000 грла 3,0 свиња у Кини. Некима је било дозвољено да се паре, а потомство које је настало такође носи исте генетске модификације као и њихови родитељи.
Сад је питање да ли је заиста такоове модификације чине органе свиња погоднијим за трансплантацију људима. „Скок вере који морамо предузети је да ће они сада производити органе који функционишу у људима“, каже Фисхман. „Али ми то још не знамо.
Генерално, док је јасна слика да ли је то могућенаучници га немају. Међутим, Ревивицор-ова потрага за свињским органима је лична, каже Смитхсониан Магазине. Мартина Ротхблатт, оснивач тренутне матичне компаније Ревивицор Унитед Тхерапеутицс, има ћерку са плућном артеријском хипертензијом, која је често фатална болест плућа. Једини начин да се ово излечи је трансплантација, па је трошила време и новац на трансплантацију органа и инжењеринг ткива. Ревивицор се фокусира на срце и јетру, а не на плућа, јер имуни систем више утиче на плућа. Рекли су да желе да ураде прву комплетну трансплантацију свиња човеку у последњих десет година.
Ротблатов сан је да Ревивицор постане„линија за монтажу“ нових органа, тако да ће „њих увек бити у изобиљу“, само је сан. Иако је постигнут значајан напредак у томе како органи одржавају свој интегритет, директна трансплантација са свиње на човека је још увек далеко.
„Имунолошки и патофизиолошки проблеми,повезана са ксенотрансплантацијом свиња … су значајни и вероватно одражавају чињеницу да је прошло 80 милиона година откако су се свиње и људи разишли дуж еволуционе скале“, написао је Давид К.С. Купер, хирург на Институту за трансплантацију Тхомас Е. Старзл на Медицинском центру Универзитета у Питсбургу, у чланку о ксенотрансплантацији из 2012. „Дакле, по речима [немачког научника] Клауса Хамера, покушавамо да 'надмудримо еволуцију'.
Поред наведених проблема са имунитетоминфекције људи и међуврста, научници такође треба да пређу тешку моралну линију. Бејлијева трансплантација срца је и даље контроверзна, а постоји забринутост и због информисаног пристанка пацијента и добробити животиња. Групе за права животиња, као што можете очекивати, противе се узгоју животиња у сврху узимања њихових органа.&нбсп;Према МИТ Тецхнологи Ревиев, „Посљедњи пут када је доктор трансплантирао свињско срце у човјека био је у Индији, он је ухапшен за убиство 1996.” .
Испитивање органа на животињама
Пре него што уређени свињски органи могу битиће се користити на људима, прво их морају тестирати на мајмунима, блиским људским сродницима. Према Јангу, Кихан Биотецх је извео „десетине“ трансплантација органа свиња мајмунима. Компанија посебну пажњу посвећује бубрезима, јер је потреба за њима врло велика, али такође врши трансплантацију неколико органа како би проучила како други органи свиње живе у мајмуна. Недавне промене резултирале су мање озбиљним имунолошким одговорима код мајмуна него у претходним прототиповима свиња, рекао је Иоунг. Одбила је да каже колико су дуго пресађени мајмуни преживели.
2016. године истраживачи из америчког Националног института за здравље објавили су да су успели да одрже свињско срце у бабусу више од две године, оборивши све претходне рекорде.
Иан и Цхурцх су такође суоснивачи еГенезе.партнерска компанија Кихан Биотецх из Бостона, која је произвела преко 100 уређених свиња, према МИТ Тецхнологи Ревиев. Али истраживање мајмуна је скупо и контроверзно у Сједињеним Државама, а кинески прописи више погодују истраживању примата који нису људи.
Фисхман каже да чињеница да свиње изгледаздраво и плодно и са леглом нормалне величине добар је знак да генетска манипулација није нашкодила свињама. Али ЦРИСПР није савршен: један од његових добро познатих нежељених ефеката је то што може да направи такозване промене „ван циља“ — ненамерне промене на другим местима у геному. Неке од ових малих промена ДНК су вероватно безопасне, али друге могу имати здравствене последице.
Ризици и последице
Када су Јанг и њен тим користили секвенцирањегеном како би тражили нециљане ефекте код уређених свиња, пронашли су неколико ненамерних уметања и брисања. До ових ненамерних промена дошло је у генима који „не кодирају“ оне који не садрже упутства за стварање протеина који су телу потребни. Научници су некада овај део генома сматрали „нежељеном ДНК“, али сада схватају да та подручја могу имати важне функције.
Мухаммад Мохиуддин, др мед., Редитељкардиолошки програм ксенотрансплантације на Медицинском факултету Универзитета у Мериленду, који није био укључен у посао, упозорава да опсежне модификације гена могу довести до абнормалности у органима животиња.
Такође каже да за различите органе можепотребне су различите генетске модификације. „Морамо бити опрезни да не променимо више гена него што је апсолутно неопходно да бисмо избегли непознате ризике.“
Прочитајте такође
Годишња мисија на Арктику је завршена и подаци су разочаравајући. Шта чека човечанство?
Научници су открили зашто су деца најопаснији преносиоци ЦОВИД-19
Гнездо азијских стршљенова убица пронађено и уништено у САД