От свиньи человеку

Австралийские медики разработали методику, благодаря которой легкие свиней становятся пригодными для трансплантации человеку. Одно из направлений работы ученых — создание генномодифицированных животных, в частности, свиней, чьи ткани и органы могут быть пригодны для использования в трансплантологии.

Методика была разработана совместными усилиями специалистов Больницы Альфреда (The Alfred Hospital) и Больницы Святого Винсента (St Vincent's Hospital) в Мельбурне.

Легкие работали безупречно

Руководит исследованиями в этой области профессор Тони Д'Апайс из Больницы Святого Винсента. Одно из направлений его работы — создание генномодифицированных животных (в частности — свиней), чьи ткани и органы могут быть пригодны для использования в трансплантологии. В этой сфере он работает более 20 лет. В ходе последнего исследования ему удалось заменить гены свиней, которые отвечают за выработку чужеродного белка, вызывающего реакцию отторжения, наследственной информацией человека.

Сотрудники Больницы Альфреда взяли легкие у генномодифицированных животных и подключили их к аппарату, который используется для поддержания жизнеспособности этого органа перед трансплантацией. Вентилятор прибора обеспечивает наполнение легких воздухом, а насос прокачивает через них кровь, имитируя процесс дыхания.

По словам д-ра Гленна Вестолла, руководившего исследованиями от Больницы Альфреда, легкие животных, выращенных профессором Д'Апайсом, работали безупречно в течение нескольких часов, тогда как контакт крови человека и легких обычных свиней вызывал гибель последних в течение десяти минут.

Вестолл выразил надежу, что клинические испытания методики начнутся через 5-10 лет. Он также отметил, что окончательные результаты исследования будут представлены на Всемирном конгрессе трансплантологов, который состоится в августе 2010 года в Канаде.

Ксенотрансплантации — проблема непростая

Ранее уже сообщалось, что вызывающая довольно бурную реакцию общественности проблема т. н. "ксенотрансплантации" среди ученых воспринимается далеко не столь однозначно. Если в обывательской среде дискуссии в основном разгораются вокруг этических или религиозных аспектов этого направления науки, то практические специалисты-трансплантологи видят в нем множество плюсов. Правда, до сих пор нереализованных в силу ряда ограничений как юридического, так и технического плана.

Ксенотрансплантация, или межвидовая трансплантация — трансплантация органов и/или тканей от животного другого биологического вида, чем человек. Обычно идет речь о ксенотрансплантации от иммунологически наиболее близкой человеку свиньи или от высших приматов.

Дело в том, что до совсем недавних пор ксенотрансплантация считалась в принципе невозможной и неосуществимой при имевшемся уровне развития трансплантологии. Так, даже при очень сильной иммуносупрессии организма реципиента ксенотрансплантат от свиньи не выживал в организме человека: происходила сверхострая реакция отторжения, сопровождающаяся массивным гемолизом, гибелью эритроцитов и тромбоцитов и множественным тромбозом сосудов пересаженного ксенооргана.

"Благодаря" этим ограничениям ксенотрансплантация в основном практиковалась в экспериментальной трансплантологии. Исключением для клинической деятельности (то есть при операциях с участием "человеческих пациентов") являются применение особо обработанной свиной кожи, бычьих артерий, свиных клапанов сердца и b-клеток поджелудочной железы.

Последний пример относится к попыткам лечения сахарного диабета. В частности, еще несколько лет назад больные диабетом со всего мира приезжали в Мексику, чтобы получить инъекцию свиных клеток, надеясь, таким образом, вылечиться.

Это обыкновенное мошенничество

Начиная с 2004 года мексиканская компания Laboratorio de Xenotransplantes развернула широкую компанию по торговле препаратами-ксенотрансплантатами, предлагая широкой публике инъекции за $35 тысяч и утверждая, что это вылечит диабет. В лаборатории подчёркивают, что риск инфекции "чрезвычайно низок", и ссылаются на разрешение правительственных учреждений.

С этого же момента медицинская общественность ряда стран бьет тревогу, призывая установить жесточайший государственный контроль за подобной деятельностью — что прозвучало особенно актуально в свете прошлогодней пандемии "свиного" гриппа. Проблема осложняется тем, что в Мексике вообще нет официальной контролирующей организации, занимающейся вопросами ксенотрансплантации.

Профильная международная ассоциация (International Xenotransplantation Association — IXA) и Всемирная организация здравоохранения (WHO) выступили с "чрезвычайным предостережением" и призывают к выработке международных стандартов, по которым животные могут использоваться для ксенотрансплантации, и проводиться тесты, чтобы гарантировать безопасность процедуры.

Предлагалось также организовать медицинские обследования пациентов после получения инъекций, но многие эксперты говорят, что и всего этого недостаточно. Дело в том, что если животные при пересечении границы в обязательном порядке проходят карантин, то в случае с "ксенотуристами" этого не делается, и реально проконтролировать их состояние (тем более — в плане долгосрочного прогноза) практически невозможно.

Впрочем, данный пример лежит все же скорее в сфере экзотики и в большей степени походит на обыкновенное мошенничество.

Как преодолеть проблемы несовместимости?

Если же говорить о серьезных исследованиях, то, по мере развития науки и выявления конкретных причин, вызывающих ту или иную нежелательную реакцию в ходе подобных операций, ученые стали находить и способы преодолевать возникающие проблемы несовместимости. В частности, еще несколько лет назад было доказано, что пересадка людям органов животных оказалась значительно менее опасной процедурой, чем считалось ранее. Исследователи из Гарварда в своих экспериментах показали, что при ткани свиньи могут сосуществовать с человеческими клетками и не причинять им никакого вреда.

Пересадка свиных органов называлась опасной из-за вирусов, присутствующих практически во всех донорских клетках. Свиные эндогенные ретровирусы (porcine endogenous retroviruses — PERVs) в тканях свиньи находятся в виде ДНК, и их присутствие там никак не проявляются. Однако при контакте с человеческими клетками происходит заражение и гибель последних.

Иммунолог Юн-Гуан Ян (Yong-Guang Yang) и его коллеги установили, что клетки костного мозга свиньи могут сосуществовать с человеческими в течение 25 недель, не вызывая заражения.

Ссылаясь на этот результат, авторы исследования полагают, что в будущем можно будет безопасно использовать для пересадки людям свиные органы. Необходимое для этого условие — тщательная селекция и отбор животных-доноров.

Академик В.И. Шумаков эти исследования поддерживал

Кстати, в поддержку исследований в этой сфере не раз высказывался и покойный академик В.И. Шумаков, на протяжении многих лет возглавлявший Научно-исследовательский институт трансплантологии и искусственных органов.

По его мнению,

выявление механизма отторжения пересаженных органов свиньи позволили наметить реальные пути его преодоления. Одним из этапов на этом пути стало создание трансгенных животных, клетки которых содержат, кроме собственных, еще и человеческие гены. Благодаря этому ткани таких животных по многим параметрам оказываются совместимыми с человеческими и не подвергаются острому отторжению.

Таким образом, считал академик Шумаков, трансгенным технологиям в ксенотрансплантации обеспечено большое будущее. Благодаря им стало возможным приживление и сохранение ксенотрансплантата без постоянного лечения в течение всей последующей жизни. А после раскрытия механизмов тканевой несовместимости и использованию генной инженерии появилась реальная перспектива осуществления ксенотрансплантации. Возможно, генноинженерная свинья и есть путь к окончательному решению проблемы. (К слову, 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.

Комментирует Евгений Александрович Тарабрин, старший научный сотрудник отделения хирургии легких и средостения РНЦХ имени академика Б.В. Петровского РАМН, кандидат медицинских наук:

Трансплантация легких — одна из сложнейших и дорогостоящих операций, но для ряда больных — это единственный шанс продлить жизнь, когда свои легкие поражены тяжелой болезнью. Выполнение пересадки легких сопряжено не только с экономическими проблемами, но всегда находится на грани этических разногласий, поскольку донором органов служат либо родственники, либо умершие люди. Кроме того, по всему миру наблюдается постоянный дефицит органов для трансплантации, о чем свидетельствует официальная статистика международных трансплантационных сообществ. Шанс дождаться донорских легких имеют не более 20% нуждающихся больных, остальные погибают от прогрессирования заболевания, так и не получив своевременной помощи. В этой связи любые научные исследования, направленные на поиск возможностей заменить пораженные легкие тяжелым пациентам, представляются не только актуальными, но и крайне важными для развития медицины. Решение этой задачи с использованием органов животных давно занимает умы ученых всего мира. Известны даже случаи пересадки таких органов людям. К примеру, можно вспомнить исторический эпизод еще 17 века, когда в Европе кости черепа собаки были трансплантированы некоему русскому дворянину, получившему травму головы.

Причем, что интересно, сохранились сообщения об успешном исходе операции как таковой — однако русская церковь пригрозила дворянину отлучением, если он не избавится от импланта…

Есть и более свежие примеры.

Так, в 1992 году доктор Томас Старзл пересадил печень бабуина пациенту со СПИДом и гепатитом B, так как предполагал, что бабуины стойки к гепатиту B. Пациент прожил 70 дней, без признаков отторжения, и умер от инфекции, которую его организм не смог перебороть из-за тяжелой иммунодепрессии. Осенью 1999 по сохраненным образцам крови было обнаружено, что клетки пациента содержали цитомегаловирусную инфекцию. Остается неопределенным, заразил ли вирус бабуина человеческие клетки или клетки бабуина мигрировали от печени в другие ткани.

В мае 1995 года ученые из США объявили, что они вырастили трансгенные сердца свиньи, которые пережили целых 30 часов в организме бабуинов, по сравнению 60-90 минутами сердец обычных свиней-доноров. В июле того же года FDA одобрила предложение использовать трансгенную печень свиньи для трансплантации десяти пациентам.

Некоторое время спустя доктор Общего госпиталя Сан-Франциско, Сюзанна Ильстад, пересаживает клетки костного мозга бабуина пациенту со СПИДом. Поскольку стволовые клетки бабуина являются стойкими к СПИДу, существовала надежда на то, что они помогут костному мозгу Джеттай производить борющиеся со СПИДом свободные клетки. Пациент до сих пор жив, и анализы крови пока не показали наличия никаких вирусов бабуина в его организме…

Но это очень редкие исключения.

К сожалению, абсолютное большинство известных попыток ксенотрансплантации закончились плохо.

Причиной неудач послужило отторжение, которое развивается тем сильнее, чем дальше источник органа отстоит от человека на эволюционной лестнице. Но наука не стоит на месте. Достижения в генетике открывают новые возможности в лечении людей и все чаще используются в различных разделах медицины. Австралийские ученые использовали генетический метод для приближения структуры легких животных к структуре легких человека. Опубликованные данные интересны, и можно с уверенностью сказать, что исследование является весьма перспективным, но это только первый шаг. Надеюсь, что авторам этой методики удастся воплотить ее в клиническую практику, совершив таким образом революцию в трансплантологии, ценой которой будут тысячи спасенных жизней. Но, как отмечают и сами исследователи, для этого нужны еще годы исследовательской работы.

Вадим Кириллов

www.medpulse.ru