Ученые активно изучают возможности ксенотрансплантации, поскольку не могут другим способом решить проблему дефицита органов от доноров-людей. Их катастрофически не хватает, поэтому тысячи пациентов годами могут стоять в очереди в надежде решить свою проблему со здоровьем. Сегодня ученые добились интересных успехов в омоложении органов-людей (это должно обеспечить возможность использовать поврежденные или старые органы от пожилых), однако наибольшее внимание пока приковано к технологии межвидовой трансплантации, которая в перспективе может позволить выращивать органы «по рецепту» для каждого конкретного человека.

Трансплантации сердца от свиней людям

На данный момент проведено уже две успешные операции от свиней людям: в обоих случаях пациентами были пожилые мужчины с тяжелой формой сердечной недостаточности, которые в силу своего состояния не могли использовать другие варианты терапии и согласились на экспериментальное лечение. Трансплантации провела группа ученых из Мэрилэндского университета (США). Несмотря на летальный исход примерно через 1,2-2 месяца после операции, проведенные трансплантации считаются успешными. Они стали исторической вехой в развитии и применении технологий ксенотранслантации для людей.

Сегодня доступен пока только один отчет о причинах смерти пациента и в нем нет прямого доказательства того, что летальный исход спровоцировал донорский орган. Важно отметить, что в обоих случаях у мужчин сначала была очень положительная динамика: они быстро восстанавливались после сложнейшей операции и чувствовали себя хорошо, но спустя время состояние резко ухудшалось.

У первого пациента среди причин смерти рассматривается выработка антител иммунной системой, а также введение иммуноглобулина, который мог негативно повлиять на слой эндотелия сосудов сердца. У второго мужчины сначала также наблюдали превосходную сердечную функцию и даже в какой-то момент отменили все поддерживающие лекарства. На данный момент после второго случая смерти прошло не так много времени, но по-прежнему нет доказательств, что причиной смерти стало отторжение органа или его инфицирование.

Очевидно, что технология еще не совершенна и, вероятно, есть неучтенными учеными факторы, повлиявшие на исход. Уже запланировано проведение пилотных клинических испытаний новой технологии, но они могут быть отложены до тех пор, пока причины не станут ясными.

Пересадки почек

Параллельно с проведением реальных трансплантаций органов-животных людям ученые проводят более скромные (но не менее значимые) операции в организме умерших людей. Функция их тела после гибели мозга поддерживается искусственно, благодаря чему можно наблюдать за работой донорского органа и системно оценивать его влияние на тело.

Ученые из Нью-Йорского университета уже сообщили о пяти таких операциях, во время которых почки свиней пересаживали в организм умерших людей. Наблюдения показывают стабильную длительную работу органов. Здесь среди важных достижений отмечается сниженная генетическая модификация органа перед трансплантацией — всего одно изменение в ткани против десяти в более ранних экспериментах. Авторы этой технологии также рассчитывают на скорое проведение пилотных клинических исследований.

Новые технологии выращивания органов

Говоря о новых технологиях создания органов, в этой статье мы коснемся только технологий для ксенотрансплантаций.

Идея о создании органов по индивидуальному заказу возникла еще до того, как технологии с применением стволовых клеток получили широкое развитие. В настоящее время 3D-биопечать достигла значимых успехов, позволяя ученым печатать клетки и кровеносные сосуды по заданным параметрам. Теперь команда из Стэнфордского университета планирует использовать этот подход для печати полностью функциональных сердец из клеток человека, а затем трансплантировать их в организм свиней.

На первом этапе будет проводится оценки эффективности работы органа, а впоследствии организм животного можно будет использовать в качестве наиболее благоприятной среды для выращивания органов.

Реализацию в чем-то схожей идеи недавно представили ученые из Китая, которые уже вырастилихимерные почки человека в эмбрионе свиньи. Используя технологию генного редактирования CRISPR, они создают «нишу» внутри эмбриона свиньи, чтобы клетки человека не конкурировали с клетками свиньи. После имплантации клетки начинают формировать заданный орган и, фактически, создавать, например, почки человека в организме свиньи. Уже в первых успешных экспериментах почки 50-60% состояли из клеток человека. Весьма вероятно, что в будущем можно будет создать наиболее близкую для организма человека ткань, чтобы снизить потенциальные риски отторжения, а также сократить обязательный прием подавляющих иммунную систему препаратов.

Пересадка сухожилий от кенгуру

С 2024 года австралийские ученые заявили о начале использования биологических тканей кенгуру для пересадки людям: первыми пациентами будут добровольцы с разрывом передней крестообразной связки колена, которым трансплантируют сухожилия кенгуру. Согласно их данным, сегодня сухожилия кенгуру пока составляют отходы пищевой промышленности, при этом они обладают огромным потенциалом для лечения тяжелых травм.

Планируется, что сухожилия от животного повысят эффективность проводимого лечения (в четверти случаев обычная операция не помогает, а при повторном разрыве у человека не остается вариантов для лечения), а также ускорят время реабилитации. При этом авторы идеи обладают собственной запатентованной технологией, которая позволит гарантировать отсутствие реакции «трансплантат против хозяина» — иммунной реакции отторжения. Они оценивают, что Австралия сможет с легкостью удовлетворить потребности всего мира в реконструкции связок, если использовать сухожилия кенгуру, которых забивают на мясо.

Прошедший 2023 год стал знаковым в развитии ксенотрансплантации, однако планы ученых на следующий год интригуют еще больше. В случае успехов первых клинических исследований межвидовые операции могут стать частью экспериментальной медицинской практики в ближайшие годы. Разумеется, большим препятствием могут стать этические вопросы обращения с животными, однако, как и всегда, исследователей преимущественно заботит область их компетенции — терапевтический результат.