Два месяца прожил первый в мире пациент, которому пересадили сердце свиньи. 57-летний Дэвид Беннетт из США страдал от неизлечимого заболевания. Сердце человека получить он не мог, поэтому согласился на ксенотрансплантацию — пересадку органов от другого биологического вида, в данном случае от свиньи.
Второй пациент со свиным сердцем умер спустя шесть недель после операции. А на днях скончался и первый в мире человек с почкой свиньи, он прожил чуть меньше двух месяцев.
Что мешает человеческому организму жить с органами свиньи? И почему бы ученым врачам не выбрать в качестве доноров других животных? Узнали у главного трансплантолога Петербурга.
Герман Николаев
Люди стали думать, какое животное может стать донором для людей. Геном человека содержит более 25 тысяч генов, которые регулируют синтез белка. Когда ученые начали анализировать, выяснилось, что по совпадению генов к нам наиболее близки обезьяны — шимпанзе и гориллы.
Но сегодня в мире насчитывается всего 300 тысяч шимпанзе и 100 тысяч горилл. А потребности в донорских органах по всему миру в несколько раз больше. К тому же, прежде чем начать пересадку, потребуется провести сотни экспериментов. Обезьян для этого просто не хватит.
Но первая же проблема, которая возникает при ксенотрансплантации, — это ксеноантигены, антигены другого вида. Несколько миллионов лет назад линии эволюции свиньи и будущего человека принципиально разошлись. С этого момента в крови у приматов, а потом и у людей появились антитела. При пересадке чужеродного органа наши антитела мгновенно связываются с антигенами животного, и происходит сверхострое отторжение.
Чтобы предотвратить такую реакцию, нужно убрать антигены из генома свиньи. И это задача для генной инженерии. В результате работ, проделанных за последние годы, появился термин «нокаут генов». Нужно сделать нокаут трех основных ксеногенов, которые есть у свиньи: GGTA-1, CMAH и β4GALNT2. Это три гена, к которым у людей в крови уже есть антитела. Поэтому, когда орган животного пересаживают человеку, он сразу отторгается.
Но что значит «убрать антигены из генома»? Для этого генному инженеру сначала нужно убрать один ген. Вырастить свинью, а затем убрать еще один ген. И так в конечном итоге через несколько поколений вывести животное, у которого не будет этих генов.
На этом проблемы не заканчиваются. Свиной тромбомодулин (белок в стенках сосудов, регулирующий свертываемость крови. — Прим. ред.) связывается с человеческим тромбином (компонент системы свертывания крови. — Прим. ред.) и вызывает тромбоз. Поэтому нужно дезактивировать тромбомодулин, и это тоже непростая задача.
Но третья проблема еще интереснее. Сотни тысяч поколений назад в геном свиньи встроились вирусы, которыми свиньи давно переболели. Сейчас животные спокойно с ними живут — вирусы никак себя не проявляют, они спят. Но, как только геном свиньи попадает в другой организм, вирусы начинают просыпаться и убивают орган. Это зоонозы — заболевания, которые передаются людям от животных.
Кстати, первый пациент, которому пересадили сердце свиньи, и погиб от этого зооноза. В геноме донорского сердца проснулись ретровирусы и убили орган. Поэтому еще одна задача для генной инженерии — убрать или усыпить вирусы свиньи-донора.
За последние два года появились сообщения об использовании в ксенотрансплантации принципа химеры. В биологии химерой называют организм, клетки которого содержат генетически разнородный материал, в отличие от обычных организмов, у которых каждая клетка содержит один и тот же набор генов.
Есть такой орган — тимус (вилочковая железа), который как у человека, так и у животного формирует и обучает иммунитет для распознавания чужих антигенов. И вот появилась идея переучить иммунитет человека с помощью химеризма, чтобы создать иммунную толерантность — способность иммунной системы распознавать чужие антигены без реакции иммунной защиты. Для этого предлагают сделать одновременную пересадку органа и тимуса свиньи человеку.
Но это только первые публикации. Возможно, здесь нас и ждет научный прорыв, который позволит полностью пересмотреть традиционный взгляд на иммуносупрессию после пересадки органов.
