Нехватка донорских органов стала серьезной проблемой трансплантологии. Только в США ежедневно умирают 20 человек, которые не дождались своей очереди на трансплантацию. Есть несколько предложений, как решить ее: от выращивания органов из стволовых клеток до их замены на искусственные аналоги.
Возможно, самый реалистичный из них — ксенотрансплантация, то есть пересадка человеку органов от других животных. И наиболее вероятный кандидат на роль донора — домашняя свинья.
Несмотря на то, что эволюционные линии людей и свиней разошлись около 90 млн лет назад, внутренне мы устроены очень похоже. К тому же, в отличие от наших ближайших родственников, человекообразных обезьян, свиньи быстро размножаются и не находятся под угрозой исчезновения. Сложность же в том, что просто пересадить свиное сердце или печень человеку невозможно: они будут отторгнуты иммунной системой.
До сих пор попытки совместить орган свиньи или другого животного с телом человека заканчивались неудачно. Например, в 1984 году хирург Леонард Бейли пересадил новорожденной девочке сердце павиана — но после операции ребенок прожил меньше трех недель.
Исключение составляют лишь мелкие операции, например замена сердечного клапана. Но сегодня в ксенотрансплантологии наметился значительный прогресс, отмечает New York Times. Еще в 2013 году гарвардская исследовательница Луань Ян доказала, что с помощью технологии CRISPR можно сделать свиные органы более подходящими для пересадки людям. Например, вырезать эндогенные вирусы, разбросанные по всему геному этих животных и потенциально опасные для рецепиента. И теперь ученые приблизились к этому.
Свинья по имени Лайка
Собрав команду единомышленников, Ян совместно со своим научным руководителем Джорджем Черчем основала биотехнологическую компанию eGenesis, которая быстро собрала $38 млн инвестиций. Однако для полного удаления всех 62 копий вируса технологию пришлось совершенствовать еще два года. После того, как метод обкатали на тканях в чашке Петри, в eGenesis создали первую живую свинью, чей геном был полностью очищен от эндовируса. Ее назвали Лайкой — в честь первой собаки, полетевшей в космос.
Разобравшись с эндовирусом, команда Ян теперь хочет использовать CRISPR, чтобы внедрить в ДНК свиней несколько десятков человеческих генов. Они будут сбивать с толку иммунную систему и уменьшат риск образования тромбов.
На фоне успехов Луань Ян и других ученых появился целый ряд стартапов, намеренных сделать ксенотрансплантацию коммерчески привлекательной. Например, компания United Therapeutics обещает производить сотни органов в день. Сотрудники ее дочернего предприятия Revivicor пересадили свиное сердце павиану — и оно исправно билось в течение 945 дней. В последние два года было проведено еще несколько успешных экспериментов по ксенотрансплантации органов обезьянам, и теперь исследователи намерены перейти к клиническим испытаниям на людях.
Например, в этом месяце в Бостоне человеку впервые пересадят кожу свиньи. Кроме того, планируется эксперимент, участники которого получат генетически отредактированные свиные почки.
Если почки не заработают, пациенты просто вернутся к диализу. В случае успеха им предстоит принимать иммунодепрессанты, чтобы чужеродные органы прижились.
Эту проблему хочет решить иммунолог Дэвид Сакс, который ищет иной, немедикаментозный способ сдержать иммунный ответ. Он проводит исследования над экспериментальным стадом из 100 свиней на специально оборудованной ферме в штате Массачусетс. Предки этих животных — одичавшие свиньи из Анд и Скалистых гор, более мелкие и выносливые, чем их домашние сородичи.
Цель работы с этими свиньями — получить генетически однородных животных, которые станут моделью для изучения иммунной толерантности. Ученые пересадят им часть костного мозга и стволовых клеток пациента до операции, чтобы смешать две иммунные системы. При трансплантации от человека к человеку методика позволяет снизить иммунный ответ. Исследователи надеются, что она сработает и при ксенотрансплантации.
Для пересадки органов человеку подходит далеко не каждая свинья. Исследователи из Университета Алабамы в Бирмингеме (США) разработали тест, который выявляет у животных наличие инфекций. Это позволит отбирать для трансплантации только здоровых животных.
В следующем году в продажу поступят и первые продукты с отредактированным геномом.
