Людям пересаджуватимуть органи генетично-споріднених свиней
Китайська компанія Qihan Bio разом з науковцями університету Кембридж та лабораторії eGenesis, вивели свиней, органи яких придатні для пересадки в організм людини. У своїй роботі вчені використовували редактор геномів CRISPR, пише Science.
Як повідомляється, це лише перший прототип, але дослідники вже почали трансплантацію органів свиней приматам, що є першим кроком до випробувань на людях.
Але Qihan і eGenesis не єдині, хто цим займається.
Кілька академічних та комерційних науково-дослідних груп змагаються, щоб
побороти нестачу важливих для життя людини органів за допомогою схожих за
розмірами органами свиней: серцем, нирками та печінкою. Для цих міжвидових
трансплантацій, також відомих як ксенотрансплантації, геном свині необхідно
переробити, щоб її органи уживалися з новим тілом господаря.
Свині продукують специфічні молекули, які порушують
імунну систему людини, що спонукає їх відторгнення. Їхні тканини також можуть
викликати аномальне згортання крові та кровотечі при взаємодії з кров’ю людини.
Крім того, геном свині засмічений послідовностями ДНК від вірусів, які давно
заразили тварин і перейшли з генів у хромосоми. Ці послідовності, відомі як
свинячі ендогенні ретровіруси, продукують потенційно інфекційні вірусні
частинки, хоча їх ризик для людини є неясним.
Завдяки технології редагування геному CRISPR,
дослідники роблять все більш детальні набори генетичних змін, щоб вирішити ці
проблеми. З дослідниками університету Алабами компанія Revivicor пересадила
бабуїнам нирки свиней, які мають дев'ять генетичних модифікацій, призначених
для запобігання відторгнення імунітету та регулювання згортання крові. У 2017
генетики засновники eGenesis Лухань Янг та Джордж Черч повідомили, що вони
вивели здорових свиней із геномами, позбавленими свинячих ендогенних
ретровірусів, що є важливим кроком у безпеці такої трансплантології.
У новому дослідженні команда вперше поєднала ці
«нокаути» свинячих ендогенних ретровірусів з набором інших змін, щоб запобігти
відторгненню імунітету, для рекордних 13 модифікованих генів. У вушних клітинах
свиней вони видалили три гени, що кодують ферменти, які допомагають виробляти
молекули на свинячих клітинах та провокують відторгнення. Вчені також вставили
шість генів, які сповільнюють різні аспекти імунної відповіді людини і ще три,
які допомагають регулювати згортання крові.
Потім дослідники помістили ДНК, що містять ядра цих
відредагованих клітин, в яйця із свинячих яєчників, зібраних на бійні. Ці яйця
переросли в ембріони, які імплантували сурогатним матерям. Клітини отриманих
поросят отримали ще один раунд редагувань для видалення послідовностей свинячих
ретровірусів, після чого їх ДНК перейшла в інший набір яєчних клітин для
створення нового покоління свиней з усіма потрібними правками.
Читайте також: Людина генетично запрограмована на 38 років життя
У результаті свині виявилися здоровими та фертильними
з функціонуючими органами. І початкові тести їх клітин у лабораторії дозволяють
припустити, що їх органи будуть набагато менш схильні до відторгнення
імунітетом людини, ніж у немодифікованих свиней: схильність клітин свиней до
зв'язування з певними антитілами людини зменшилась на 90%, а модифіковані
клітини краще взаємодіють з імунними клітинами людини. Але ключове випробування
ще попереду. За словами Лухань Янг, її команда почала пересаджувати органи від «відредагованих»
свиней до мавп, щоб оцінити їхню безпечність та довготривалість.
Поєднання змін, описаних у новому документі, є "…технічним подвигом. Чи є це перевагою [перед іншими модифікованими органами свиней]...поки невідомо ", - зазначила Марілія Каскальо, імунолог з питань трансплантації з Мічиганського університету в Ен-Арбор.
Залишаються питання про те, скільки та які генетичні
зміни справді необхідні для безпечної трансплантації свинячого органу, людині
особливо, якщо мова йде про послідовності свинячих ретровірусів. Наразі
Revivicor вирішив не видаляти послідовності ретровірусів у своїх свиней, і
американське управління харчовими продуктами та лікарськими засобами прямо не заявило,
що для випробування на людях потрібно буде видаляти їх. Але Янг каже, що вона
та її колеги отримали від агенції «позитивні відгуки» про їхні зусилля щодо
усунення проблем свинячих ретровірусів.
Янг стверджує, що Qihan планує здійснити доклінічні дослідження у 2020 році, але розраховує протестувати пересадку органів свиней людині у найближчі 5 років. Зараз багато людей у цій галузі відчувають неминучий імпульс навколо ксенотрансплантації: "Є велика потреба в органах. Я думаю, що це стане реальністю", - зазначила Каскальо.
Читайте також: ТОП 20 наукових відкриттів десятиліття
