8 января в США 57-летнему Дэвиду Беннету впервые в мире пересадили сердце генномодифицированной свиньи. Историческую операцию провели в Медицинском центре Университета Мэриленда (UMMC) в партнерстве с Revivicor, дочерней компании PPL Therapeutics, которая в 1996 г стала известна всему миру как создатель клонированной овечки Долли.
Пациент жив и чувствует себя хорошо. И хотя никто не знает, что будет с ним дальше, уже сам этот факт войдет в историю мировой науки.
Извечная мечта человечества
С доисторических времен людей притягивала идея создания химер, – организмов, созданных из частей разных животных. Русалки и кентавры, песоголовцы и ангелы – народная фантазия легко сливала такие части в одно целое.
К сожалению, хоть пришить рыбий хвост к человеческому телу технически и можно, но мгновенно произойдет реакция отторжения. Иммунная система хозяина не узнает клетки трансплантата, и атакует их. Так же поведут себя и иммунные клетки донора, которые остаются в органе при пересадке.
Тем не менее, столетиями ученые все же пытались соединить несоединимое. К примеру, в XVII ст. доктор Жан Батист Дени начал эксперименты по переливанию крови от животных человеку (ксенотрансфузия). Хотя были и позитивные результаты, но большинство переливаний заканчивалось плачевно (принципы совместимости крови откроют только в 1900 году). В результате ксенотрансфузию запретили.
А в XIX ст. получили популярность эксперименты по пересадке людям кожи животных — от млекопитающих и даже лягушек. Почти наверняка ни одна из этих трансплантаций не увенчалась успехом, но благодаря им была отработана хирургическая техника. И сейчас пересадка кожи стала обычной медицинской практикой.
В 1838 году провели первую ксенотрансплантацию свиной роговицы глаза человеку, хотя первую пересадку роговицы от человека к человеку успешно провели только в 1905 году.
В начале ХХ века французский хирург Алексис Каррель разработал новаторскую технику соединения кровеносных сосудов между донором и тканями трансплантата, которая позволила приступить к разработкам технологии трансплантации органов. Каррель, которого за это открытие в 1912-м удостоили Нобелевской премии, написал пророческие слова:
«Идеальным методом была бы пересадка человеку органов животных, которые легко выращивать и оперировать, например, свиньи. Однако перед операцией необходимо иммунизировать органы свиньи человеческой сывороткой для снижения иммуногенности. Будущее трансплантации органов в терапевтических целях зависит от возможности гетеротрансплантации».
Ближе к телу
Хирурги неоднократно пытались воплотить идеи Карреля. Так, в 1960-х годах американские врачи пересадили почки шимпанзе более чем дюжине пациентов, однако все, кроме одного, умерли в течение нескольких недель. А в 1980-х годах Стефани Боклер, младенцу с неизлечимым заболеванием сердца, пересадили сердце бабуина. Ученые посчитали операцию удачей — ведь Боклер прожила на две недели дольше, чем предыдущие пациенты, которым пытались пересадить сердца животных.
Но все равно, она умерла меньше чем через месяц после проведения операции из-за отторжения донорского органа.
Вдобавок ко всему, вспыхнул этический скандал — выяснилось, что согласие на операцию дала только мать девочки, отец же не присутствовал при этом. К тому же эксперименты по ксенотрансплантации подвергли критике защитники животных.
В результате регуляторные органы значительно усложнили проведение подобных экспериментов.
В клинической практике повсеместно стали использовать лишь пересадку людям клапанов сердца свиньи. Такая трансплантация давно стала рутинной операцией и люди со свиными клапанами живут по много лет.
Все по человеческому
Основной риск при трансплантации — иммунное отторжение: даже с органами от доноров-людей, пациент требует постоянных курсов иммуносупрессантов, чтобы его тело не атаковало трансплантат.
Поэтому в последнее время ученые и медики были сосредоточены на создании генно-модифицированных свиней.
Свиные органы очень похожи на человеческие. Кроме того, мы уже умеем снижать иммуногенность трансплантата путем проведения манипуляций с его генами. В теории, «выключение» части генов животного должно сделать его органы невидимыми для иммунной системы человека.
Например, у свиньи, сердце которой пересадили человеку в Мэриленде, насчитывается более 10 генетических изменений: остановлена экспрессия определенных молекул сахаров на поверхности клеток, которые могли спровоцировать острую реакцию отторжения. Также удалены несколько генов, которые усиливают отторжение чужеродных тканей и вставлены шесть человеческих генов, которые камуфлируют ткани сердца свиньи под человечьи.
Наконец, был «нокаутирован» один из генов, ответственный за рост тканей — чтобы сердце свиньи не разрасталось больше размера, необходимого человеку.
Что же дальше?
Хотя свиное сердце Revivicor и менее склонно к иммунному отторжению, чем стандартные органы животных, пока не ясно насколько хорошо оно будет переноситься организмом. Пациент получает более мощную иммуносупрессию, чем при пересадках сердца от человека человеку. Это само по себе чревато осложнениями. Поэтому каждый прожитый Дэвидом Беннетом день — не только личная победа, но и серьезный вклад в развитие ксенотрансплантации.
Многие биотехнологические компании сегодня проверяют безопасность и эффективность трансплантатов от генномодифицированных животных, которые могут стать последним шансом для сотен тысяч пациентов, которые нуждаются в трансплантации.
И во многом их судьба зависит именно от успешности операции, проведенной несколько дней назад Дэвиду Беннету. Поэтому пожелаем ему дожить до 100!
