Ученые впервые успешно пересадили "очеловеченное" сердце свиньи
Биологи из Европы и США заявили об успешном завершении эксперимента по пересадке сердца трансгенной свиньи в тело нескольких бабуинов. Результаты их опытов были представлены в журнале Nature.
"Пересадка сердца – зачастую единственный способ спасения жизни для многих пациентов. К сожалению, донорских органов на всех не хватает, и поэтому мы давно обсуждаем возможность ксенотрансплантации. Наши обезьяны прожили больше полугода со свиным сердцем, что стало большим прорывом в этой области", — пишут биологи.
Чужое сердце
Примерно 15 лет назад биологи начали активно обсуждать возможность так называемой ксенотрансплантации – пересадки органов животных в тело человека. Для воплощения этой идеи в жизнь, как казалось ученым раньше, нужно было сделать простую операцию – заставить иммунную систему не отторгать "чужие" органы.
Оказалось, что это крайне сложная проблема, решить которую почти невозможно даже при помощи генной терапии. Только год назад известный американский генетик Джордж Черч приблизился к решению этой задачи, удалив часть таких меток "свой-чужой" при помощи геномного редактора CRISPR/Cas9 и вырастив первых частично очеловеченных свиней.
Ян-Михаэль Абихт (Jan-Michael Abicht) из Мюнхенского университета (Германия) и его коллеги сделали следующий шаг в развитии технологий ксенотрансплантации – они успешно пересадили подобное "очеловеченное" сердце в тело бабуина, заменив оригинальный орган обезьяны.
Для проведения этих опытов ученые вырастили свою собственную "породу" трансгенных свиней, у которых был удален ген A3GALT2, отвечающий за формирование подобных меток, а два других участка ДНК, CD46 и CD141, были заменены на их человеческие аналоги. Последние два изменения, как отмечают ученые, должны были защитить сердце свиньи от формирования тромбов внутри его собственных сосудов после пересадки.
Вырастив несколько десятков таких свиней, биологи начали отрабатывать технологии их пересадки, параллельно проверяя эффективность разных методов извлечения и хранения сердца до его трансплантации.
Первые успехи
Первые их попытки закончились катастрофически. Сердце фактически "умерло" еще до пересадки и не смогло поддерживать жизнь пяти бабуинов, участвовавших в этой серии опытов. Только одна обезьяна пережила операцию и прожила около 30 дней. Этой проблемы, как позже выяснили ученые, можно избежать, если не просто держать орган в пакете с ледяной водой, а периодически прокачивать через него чуть более теплую кровь.
Следующие партии бабуинов протянули чуть дольше, около 30-40 дней, однако они все равно быстро умирали от гипертрофии сердца, инфарктов и прочих тяжелых проблем с его работой. Причиной этого, по словам биологов, было то, что уровень давления в теле свиней заметно ниже, чем у бабуинов, что перегружало сердце и быстро убивало его.
Абихт и его команда решили эту проблему, используя обычные лекарства, понижающие артериальное давление и блокирующие рост клеток сердца. Этот простой трюк спас жизнь всем бабуинам и позволил им прожить более 180 дней до момента завершения эксперимента, когда обезьяны были усыплены.
Во всех случаях, как отмечают исследователи, сердце хорошо прижилось — в нем не возникало тромбов и других патологических изменений, обычно убивающих приматов через 1-2 месяца после пересадки свиного сердца. Вдобавок, сами обезьяны не испытывали проблем с работой иммунитета и других органов до самого конца опытов.
Успешное завершение эксперимента, как считают ученые, открывает дорогу для проведения более масштабных и продолжительных опытов на приматах, и началу клинических испытаний на добровольцах, если эту идею одобрят регулирующие органы.