Органы свиньи подходят человеку. Людям могут начать пересаживать органы свиней
Органы свиньи подходят человеку. Людям могут начать пересаживать органы свиней
Проблема нехватки донорских органов остро стоит во всем мире – пациенты могут провести в листе ожидания подходящего донора несколько месяцев или даже лет. Выходом может стать ксенотрансплантация – межвидовая трансплантация, пересадка людям не человеческих органов, а, например, органов свиней.
Они действительно могут стать самой подходящей заменой: органы свиней сходны с человеческими по размеру, а самих животных-доноров можно выращивать в больших количествах. Основная опасность, которая может возникнуть при пересадке, сопряжена с тем, что в геноме свиней содержатся фрагменты свиных эндогенных ретровирусов (PERVs), которые могут представлять потенциальную опасность для человека.
Джордж Черч (George Church) из США и Донг Ниу (Dong Niu) из Китая предложили способ инактивации ретровирусов в клетках свиней. Для этого они воспользовались технологией редактирования генома CRISPR.
Сперва исследователи продемонстрировали, что свиные ретровирусы действительно могут передаваться от свиней людям. После этого они создали карту расположения PERVs в геноме свиных фибробластов – клеток соединительной ткани. Всего они идентифицировали 25 ретровирусов, каждый из которых был деактивирован с использованием CRISPR.
Оказалось, что культивирование клеток, лишенных 90% ранее присутствовавших в геноме ретровирусов, было невозможным. Исследователям пришлось модифицировать процесс культивирования, добавив комбинацию из факторов роста и ингибиторов. Это способствовало клеточному росту даже при отсутствии в их геноме ретровирусов.
В ходе следующего этапа авторы получили эмбрионы, в геноме которых отсутствовали ретровирусы, а потом имплантировали их в матку свиней. У родившихся поросят в геноме не было никаких признаков PERV. Это значит, считают исследователи, что таким образом можно получить животных-доноров, органы которых будут безопасны для дальнейшей ксенотрансплантации.
Несмотря на то, что методика пока еще недостаточно отработана, в Японии, например, уже получено разрешение на проведение подобных трансплантаций. Известно и о некоторых операциях: в Китае пациентам с диабетом 1 типа пересадили свиные бета-клетки, а мужчине, терявшему зрение, провели трансплантацию роговицы этого животного. В обоих случаях операции прошли успешно и состояние пациентов улучшилось.
Органы свиньи подходят к человеку. Почему в качестве доноров органов используют свиней, а не шимпанзе?
…неуклонно растущая потребность в органах и тканях для трансплантации породила глобальную проблему. Одним из перспективных путей ее решения сегодня считают использование для пересадки человеку органов и тканей животных – ксенотрансплантацию. Но до последнего времени она рассматривалась только теоретически – казалось невозможным предотвратить отторжение таких органов.
Трансгенные поросята, светящиеся зеленоватым светом в темноте. В ДНК поросят был введен позаимствованный у медузы ген, синтезирующий флуоресцентный белок.
Источник: http://news.bbc.co.uk/2/hi/asia-pacific/4605202.stm
Действительно, если даже у хорошо подобранной человеческой пары донор–больной существует реальная угроза отторжения (кроме близнецов) пересаженного органа, и пациенту приходится всю оставшуюся жизнь принимать подавляющие иммунитет иммуносупрессивные препараты, то в случае животного и человека несовместимость много больше. В сущности, пока еще никто не знает, как в течение длительного времени будет функционировать в организме человека пересаженный чужеродный орган животного, даже если он приживется.
Правда, единичные относительно успешные попытки пересадки органов животных предпринимались. Так, в 1963 году К.Римстма пересадил человеку почку шимпанзе, которая функционировала в течение девяти месяцев. Позднее пробовали пересадить человеку сердце и печень приматов. Но результаты таких экспериментов не слишком обнадеживали. Дело в том, что при пересадке органа животного иммунологический конфликт начинается немедленно после операции и протекает от несколько минут до нескольких часов. В пересаженном органе происходят сложные морфо-физиологические изменения, в результате которых развивается отек, кровоизлияния, закупорка мелких сосудов и орган очень быстро погибает. …>
Чем эволюционно ближе животное-донор к человеку, тем вероятнее успешная пересадка органа. Однако множество причин сдерживает использование человекообразных обезьян для целей трансплантации. Это и ограниченное количество животных этого вида, и трудности выведения их в неволе в больших количествах, и невозможность обезопасить больного от инфекционных заболеваний донора, не говоря уже об этических проблемах, связанных с убийством обезьян .
Как ни удивительно, но нашлось животное, обладающее существенными преимуществами по сравнению с приматами. Свиньи широко распространены, их легко выращивать и содержать, их органы сходны с человеческими по размерам и физиологии, многие люди принимают факт изъятия свиных донорских органов, поскольку свиней выращивают как источник пищи для человека. По статистическим данным, в мире около 700 млн . домашних свиней, большая часть которых ежегодно перерабатывается в пищу и обновляется за счет высокой продуктивности свиноматок.
Открывшаяся возможность использовать свиней в качестве доноров органов для человека активизировала иммунологические, вирусологические, молекулярно-биологические, в том числе и генно-инженерные, исследования этих животных. Был выявлен механизм отторжения пересаженного органа свиньи, намечены пути его преодоления. Следующим этапом стало создание особых – трансгенных животных, клетки которых содержат, кроме собственных, еще и не свойственные данному виду гены. В организме таких животных вырабатываются белки, предотвращающие поражение пересаженного органа иммунной системой человека. Как это осуществляется на деле? Генно-инженерным (трансгенным) способом вызывают изменения в генетическом аппарате зародыша свиньи. Затем эмбрион внедряют в матку суррогатной матери, где и протекает беременность. У родившегося поросенка ткани по многим параметрам оказываются совместимыми с человеческими и не подвергаются острому отторжению.
Судя по всему, трансгенным технологиям в ксенотрансплантации обеспечено большое будущее. Становится возможным приживление и сохранение ксенотранстплантата без постоянного лечения в течение всей последующей жизни. Таким образом, благодаря раскрытию механизмов тканевой несовместимости и достижениям генной инженерии появилась реальная перспектива осуществления ксенотрансплантации. Возможно, генно-инженерная свинья и есть путь к окончательному решению проблемы. Британские эксперты предсказывают, что в ближайшие годы в мире будет более 300 свиноферм, работающих по программе пересадки органа.
Хотя главные трудности еще впереди, есть все основания утверждать, что проблема сверхострого отторжения ксенооргана может быть решена достаточно скоро и что мы сможем использовать свинью или другое млекопитающее в качестве неограниченного источника органов для человека.
В. Шумаков, А. Тоневицкий. Ксенотрансплантация: научные и этические проблемы. Журнал «Человек», 1999 г., №6.