Почку генно-модифицированной свиньи пересадили умершему человеку

Ученые из Университета штата Алабама в Бирмингеме (UAB) протестировали первую доклиническую модель трансплантации генетически модифицированных свиных почек людям.

Реципиент, 57-летний Джеймс Парсонс, зарегистрированный донор, был согласен, чтобы его тело использовали для исследований. Его семья дала разрешение держать Парсонса на аппарате искусственной вентиляции легких, чтобы его тело функционировало во время исследования.

Тело Парсонса, погибшего в результате травмы головы, 5 дней находилось на аппарате искусственного жизнеобеспечения в медицинской школе Университета Алабамы. Это стандартная процедура, необходимая для поддержания жизнедеятельности здоровых органов, подлежащих трансплантации. Реципиенту были пересажены две почки генномодифицированной свиньи, после того как его собственные почки были удалены.

Ранее в этом месяце стало известно об успешной пересадке сердца от генетически модифицированной свиньи человеку. Генно-модифицированную свинью, как и в случае с трансплантацией сердца сердца, предоставила Revivicor, Inc., дочерняя компания United Therapeutics, которая в 2016 году предоставила UAB пятилетний грант для запуска инновационной программы ксенотрансплантации.

Изменения в геноме свиньи от Revivicor затронули 10 генов. У свиньи-донора отключили гены GGTA1, β4GalNT2 и CMAH (гены ферментов, которые формируют на поверхности клеток иммуногенные углеводы, способные вызвать отторжение трансплантата). а также ген рецептора гормона роста (GHR), чтобы предотвратить чрезмерное разрастание тканей сердца. Кроме того, в геном свиньи добавили 6 человеческих генов. DAF (CD55) и CD46 кодируют ингибиторы системы комплемента, чтобы снизить ее агрессивность по отношению к чужой ткани. Продукты еще двух генов — TBM, или тромбомодулин, и EPCR, или эндотелиальный С-рецептор — являются регуляторными белками свертывания крови. Они предотвращают тромботическую микроангиопатию — образование микроскопических сгустков крови в трансплантате. Опыты на приматах показали, что TBM и EPCR увеличивают выживаемость пересаженных органов. Наконец, человеческая гемооксигеназа-1, или HO1, и CD47 — иммуномодулирующие гены, уменьшающие воспаление в ксенотрансплантате. HO1 также предотвращает апоптоз клеток, а CD47 подавляет активацию фагоцитирующих макрофагов и инфильтрацию Т-клеток в орган.

Перед операцией реципиент с мертвым мозгом и животное-донор прошли тест на совместимость («кросс-матч»). Подобный тест выполняется при трансплантации органов от человека к человеку; тест на совместимость тканей животного и человека впервые разработали и применили в UAB. Чтобы проверить, нет ли у реципиента антител, которые реагируют с антигенами свиньи-донора, сыворотку крови человека смешивают с лимфоцитами донора, а проводят скрининг с помощью проточной цитометрии.

Реципиент с мертвым мозгом получал стандартную иммуносупрессивную терапию, как при трансплантации человеческого органа.

Генетически модифицированные почки свиньи были тщательно протестированы на обезьянах. Но вопрос о возможности использования таких свиней для пересадки других органов все еще остается открытым. Оставались сомнения, сможет ли почка свиньи прижиться в организме взрослого человека и полноценно выполнять все функции? У свиней среднее артериальное давление ниже, чем у взрослых людей, а значит, сосуды в почках свиней могут не быть приспособлены для жизнедеятельности в человеческом теле.

Почки оставались жизнеспособными до прекращения эксперимента через 77 часов после операции. Биопсия выявила тромботическую микроангиопатию, которая не прогрессировала по степени тяжести, но ее причины в дальнейшем будут исследованы. Не было признаков клеточного отторжения, агрегации антител или белков комплемента. Хотя ксенотрансплантаты продуцировали мочу (одна почка лучше, другая хуже), клиренс креатинина не падал. Таким образом, исследование показало, что основные препятствия для ксенотрансплантации почки человеку от свиньи были преодолены.

«Сделав эту трансплантацию, — сказала хирург-трансплантолог Джейми Локк, доктор медицинских наук, — мы показали, что можно взять почку генно-модифицированной свиньи, поместить в тело взрослого человек со смертью мозга и сохранить ее целостность. Пересаженный орган перфузировался нормально, как и человеческий аллотрансплантат. Сосудистые анастомозы остались неповрежденными, и не возникло серьезных эпизодов кровотечения, и все это важно было установить на доклинической человеческой модели, прежде чем проводить испытания на живых людях».

Свиньи-доноры, живущие в специальном питомнике, защищены от инфекционных агентов, таких как цитомегаловирус свиней. Ветеринарная диагностическая лаборатория Миннесотского университета каждый месяц проверяет их на наличие 13 свиных вирусов и одной микоплазмы. После операции тщательно контролировалось, не заразился ли свиными вирусами реципиент, и все пробы были отрицательными. Кроме того, в крови реципиента не было обнаружено свиных клеток.

«Чтобы получить одобрение FDA, мы должны продемонстрировать им, что можем проводить ксенотрансплантацию так же безопасно, как и при аллотрансплантации, — говорит Локк. — Единственное отличие должно состоять в том, что почка взята от свиньи».