Ксенотрансплантація: чи потрібно вирощувати органи тварин для пересадки людям?

Відео: Українські медики почали працювати над вирощуванням людських органів

Ксенотрансплантація - це трансплантація органів від одного виду до іншого.

Хоча для багатьох це звучить абсурдно, аморально, і навіть вступає в протиріччя з релігійними переконаннями, ксенотрансплантація - це цілком життєздатне і перспективний напрямок сучасної науки, яке в майбутньому може врятувати чимало життів.

У цій області сьогодні працюють відомі вчені і шановні організації, такі як Клініка Мейо (США), компанії United Therapeutics і Novartis.

Цікаво, що ксенотрансплантація - це не новий напрям в науке- перші експерименти по міжвидового переливання крові датуються ще 17 століттям.

Нещодавно зарубіжні видання повідомляли про прорив в області ксенотрансплантації. Вчені з Дослідницької програми кардіоторакальної хірургії при Національному інституті серця, легенів і крові США (NHLBI) успішно пересадили генетично модифіковані серця свиней бабуїнам, причому нові органи функціонували понад рік.

Навіщо пересаджувати людині органи тварин?

Причина, по якій вчених так зацікавила ксенотрансплантація, дуже проста: тисячі пацієнтів щорічно вмирають, просто не дочекавшись відповідних донорських органів для пересадки. Офіційний урядовий звіт про трансплантацію в США показує, що в країні кожен день 79 чоловік отримують донорські органи, але ще 18 осіб помирають через брак органів. Але ж є країни, де ситуація набагато гірша.

В Америці кількість людей, яким потрібен донорський орган, за два десятиліття збільшилася в 5 разів - з 23 198 осіб в 1991 році до 121 272 чоловік в 2013 році. За цей же період число людей, які бажають стати донорами, зросла всього в 2 рази - з 6 953 в 1991 до 14 257 в 2013 році.

Хоча деякі дослідники намагаються вирішити проблему дефіциту донорських органів розробкою механічних компонентів, які допоможуть працювати пошкодженим органам, ці пристрої пов`язані з високим ризиком інфекції, утворення тромбів і кровотеч у пацієнтів.

Дослідження в області стволових клітин також мають на меті вирощувати органи в лабораторії для пересадки, але, незважаючи на серйозні досягнення в цій галузі, можливість виростити повністю функціональний орган для людини ще дуже далека.

Співробітник NHLBI доктор Мухаммад Мохіуддін (Muhammad Mohiuddin), який працював над пересадкою свинячих сердець бабуїнам, пояснює: «Поки ми навчимося вирощувати органи за допомогою тканинного інжинірингу, а це не відбудеться в найближчому майбутньому, ксенотрансплантація може стати підходящою технологія для постачання людей органами. Незважаючи на багато проблем цих років, недавні досягнення в генетиці та імунології допомогли пожвавити прогрес в області ксенотрансплантації. Ксенотрансплантація може допомогти компенсувати дефіцит людських органів ».

Ексцентрична історія ксенотрансплантації

Найраніший з відомих нам прикладів використання тіла тварини для заміщення функцій хворого організму людини датується 17 століттям, коли французький лікар Жан-Батист Дені ввів в практику переливання крові від тварини людині. Зрозуміло, при тому емпіричному підході результат ксенотрансфузіі був поганим, тому процедуру заборонили.

До 19 сторіччя вчені почали експериментувати з міжвидової трансплантацією шкіри. Донорами виступали вівці, кролики, собаки, кішки, щури, кури, і навіть голуби. Результати таких дослідів були передбачуваними. Медичні записи свідчать, що ксенохірургі того часу для васкуляризації донорських клаптів шкіри на кілька днів «пришивали» живе тварина до реципієнта. З жаби - найпопулярнішого донора - шкіру зазвичай здирали і відразу пересаджували хворому. Незважаючи на кілька випадків нібито успішної трансплантації, сучасні лікарі скептично дивляться на таку можливість.

Перша ксенотрансплантація рогівки, під час якої рогівку свині імплантували людині, була проведена в 1838 році. Проте, вчені не розглядають всерйоз успіхи подібних операцій, які були проведені раніше другої половини 20 століття, коли були зроблені деякі важливі відкриття в імунології, генетики, інших областях медицини.

У 1907 році лауреат Нобелівської премії хірург Алексіс Каррель (Alexis Carrel), який працював над вивченням кровоносних судин і створив можливості для сучасної трансплантології, написав: «Ідеальним методом була б пересадка людям органів від тварин, з якими легко працювати - наприклад, від свиней. Але це буде можливо тільки в тому випадку, якщо імунізувати органи свині&hellip- »Вже на тому етапі вчені розуміли, що найважливіше перешкода для ксенотрансплантації - це імунологічна несумісність органів людини і тварин.

Кількома роками пізніше знаменитий французький хірург російського походження Сергій Воронов (Serge Voronoff) передбачив інтерес сучасних вчених, провівши серію експериментів з використанням клітин підшлункової залози свиней для лікування цукрового діабету 1 типу у людини.

Але головною областю наукового інтересу великого вченого була трансплантація тканини яєчок шимпанзе і бабуїнів в яєчка літніх чоловіків, щоб відновлювати чоловічу силу. Неймовірно, але ця операція в один час набула популярності, і в 1920-х роках в США і Європі було зроблено кілька сотень таких процедур. Ці та інші, не менш фантастичні на той момент ксеноексперіменти Воронова в результаті привели лише до висміювання вченого і опалі.

До 1960-х років, незважаючи на обмежену доступність, трансплантація нирок від трупа живій людині була впроваджена французькими та американськими хірургами. Діаліз ще не був поширений, тому при відсутності донора нирки пацієнти з нирковою недостатністю стикалися з болісною і неминучою смертю. Тоді хірург з Луїзіани Кіт Рімтсма (Keith Reemtsma) пішов на безпрецедентний крок - трансплантацію нирки тварини людині. Він вибрав в якості донора шимпанзе, враховуючи еволюційну близькість до людей.

Хоча 12 з 13 ксенотрансплантація нирки протягом 2 місяців закінчилися відторгненням органу або інфекційними ускладненнями, один пацієнт продовжував жити і працювати в непоганому стані здоров`я протягом 9 місяців, після чого раптово помер через електролітного дисбалансу. Розтин показав, що нирка шимпанзе була відірвана організмом і продовжувала функціонувати.

Експерименти по ксенотрансплантації життєво важливих органів тривали до 1980-х років без довготривалого успіху. Проте, такі процедури привертали увагу публіки. Після невдалої спроби трансплантації серця бабуїна маленьку дівчинку в 1983 році західна громадськість перейнялася проблемою дефіциту донорських органів, тому багато людей добровільно заповідали свої органи хворим.

На чому зупинилися дослідники сьогодні?

Незважаючи на очевидні подібності між людиною і іншими приматами, свині сьогодні вважаються найбільш цінними донорами для ксенотрансплантації. Хоча наші еволюційні гілки відокремилися один від одного близько 80 мільйонів років тому, повне секвенування генома свині показало, що у нас дуже схожі ДНК. Органи людини і свині анатомічно і функціонально дуже схожі.

Але, можливо, найбільша перевага донора-свині полягає в доступності органів. Це потенційно необмежений ресурс цінних органів, які сьогодні просто викидають. Якщо ксенотрансплантація стане реальністю, свині-донори вирішать проблеми дефіциту органів на найближчі роки, поки технології стовбурових клітин не будуть готові.

Прихильники ксенотрансплантації впевнені, що це може суттєво поліпшити результати пересадок органів. Свиней можна відбирати, містити в ідеальних умовах, регулярно перевіряти на інфекції, а органи можна витягувати у тварини під анестезією прямо перед трансплантацією. Це виключає багато ризиків, пов`язані з пересадкою органів від померлих донорів, зокрема, про можливу передачу інфекції.

На шляху до пересадки легенів

Як би там не було, поки на шляху у успішної ксенотрансплантації стоять суттєві наукові бар`єри.

Компанія United Therapeutics початку роботи в цій області після того, як дочки СЕО Мартін Ротблатт (Martine Rothblatt) поставили діагноз легенева гіпертензія. Це рідкісне захворювання, яке вимагає трансплантації легенів.

Медичне видання Medical News Today поспілкувалися з головою компанії, яка обіцяє до кінця десятиліття навчитися успішно пересаджувати легкі свині людині. Ротблатт заявила, що компанія має амбітні плани по розробці технологій ксенотрансплантації нирок, печінки, серця і рогівки свиней.

«Пройшли роки роботи, але пересадка легенів виявилася найважчим завданням. Ми називаємо це канаркою у вугільній шахті », - каже Ротблатт.

Щоб зробити легкі свині біологічно сумісними з людським організмом, потрібно виконати близько 12 генетичних модифікацією свинячого генома. Без цього відбудеться відторгнення органу. За словами Ротблатт, компанія United Therapeutics вже успішно зробила шість з них.

Також компанія United Therapeutics брала участь в модифікації клітин свиней, чиї серця успішно пересадили мавпам вчені з NHLBI.

опозиція ксенотрансплантації

Не всі люди з оптимізмом дивляться на ксенотрансплантацію. Незважаючи на те, що кожен крок в дослідженнях узгоджується з комітетами з етики. Сама Ротблатт має докторський ступінь з медичної етики, але для неї питання ксенотрансплантації представляється небаченої раніше дилемою. Вона каже, що очікується багато етичних дискусій, перш ніж цю технологію схвалять.

У 2004 році британський Policy Studies Institute провів перший масштабне опитування громадської думки з питання вирішення кризи з донорськими органами. Ставлення британського суспільства до можливості ксенотрансплантації виявилося переважно негативним.

Звичайно, для далеких від медичної науки людей можливість пересадки органів від тварини людині виявилася настільки дикою, що багато респондентів викреслили з реєстру варіантів вирішення проблеми. Для частини супротивників ксенотрансплантації основним аргументів була неетичність процедури, але більшість британців хвилювала можливість передачі тварин вірусів людської популяції.