Человеку впервые пересадили сердце свиньи. Как органы животных с измененными генами спасут тысячи жизней?

Врачи Мэрилендского университета провели первую операцию по трансплантации сердца от генетически модифицированной свиньи человеку. Пациентом стал 57-летний Дэвид Беннет, который страдал неизлечимой болезнью сердца на терминальной стадии. Операция прошла успешно, и реципиент спустя три дня все еще чувствует себя хорошо. Специалисты отмечают, что для Беннета операция была единственным шансом сохранить жизнь. Ближайшие несколько недель пациент будет находиться под пристальным наблюдением врачей.

Медицинский центр Мэрилендского университета отказал Беннету в проведении трансплантации человеческого сердца. Это сделали и другие ведущие центры трансплантологии после изучения медицинской истории пациента. Использование искусственного сердца также было противопоказано. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) выдало экстренное разрешение на экспериментальную операцию в канун Нового года, поскольку только немедленная пересадка могла спасти жизнь мужчине.

Беннет был проинформирован, что хирургическое вмешательство является экспериментальным и связано с неизвестными рисками. Операцию провел доктор медицинских наук и профессор трансплантационной хирургии Бартли П. Гриффит (Bartley P. Griffith).

Пересадка органов между организмами разных видов называется ксенотрансплантацией и связана с высокими рисками для реципиента. По словам врачей, проведенная операция доказывает возможность, что органы от генетически модифицированных животных могут эффективно заменять органы человека, не вызывая немедленного отторжения со стороны иммунной системы. Это может решить проблему нехватки донорских органов, а также спасти жизнь пациентов, которым противопоказана трансплантация органов от доноров-людей.

Для предотвращения отторжения специалисты использовали не только обычные средства, но и экспериментальный препарат производства компании Kiniksa Pharmaceuticals. У свиньи-донора UHearts™, разработанной компанией регенеративной медицины Revivicor, были подавлены три гена, которые, как показали исследования, связаны с отторжением органа животного человеческим организмом. Был также нокаутирован ген, способствующий чрезмерному росту сердечных тканей у свиньи.

Кроме того, в геном животного были вставлены шесть человеческих генов, помогающих иммунной системе пациента «принять» чужеродный орган. Органы генетически модифицированных свиней пользуются особым вниманием среди ксенотрансплантологов из-за физиологического сходства между свиньями и приматами, включая людей.

Медицинская школа Университета Мэриленда получила грант в размере 15,7 миллиона долларов на оценку рисков при пересадке органов между генетически модифицированными свиньями и бабуинами. Доктор Мухаммад Мохиуддин (Muhammad M. Mohiuddin), доктор Гриффит и их исследовательская группа в течение последних пяти лет совершенствовали хирургическую технику трансплантации свиных сердец нечеловеческим приматам.

Опыт исследований доктора Мохиуддина в области ксенотрансплантации составлял более 30 лет, в течение которых ученый опубликовал множество рецензируемых исследований, доказывающих, что сердца генетически модифицированных свиней могут функционировать в течение трех лет. Он показал, что успех пересадок зависел от правильного сочетания генетических модификаций экспериментальной донорской свиньи и препаратов против отторжения.

В 2016 году в журнале Nature Communication была опубликована статья Мохиуддина, в которой демонстрировалась успешная трансплантация сердца свиньи бабуину. Благодаря экспериментальному подходу бабуин смог прожить 945 дней с пересаженным органом. Обычно средний срок выживания перенесших ксенотрансплантацию особей составляет 180-400 дней. В ходе эксперимента к системе кровообращения обезьяны было подключено второе сердце без удаления собственного органа.

По словам экспертов, успешная операция дала необходимую информацию, которая поможет в дальнейшем улучшить методы ксенотрансплантации для спасения безнадежных пациентов. Согласно официальным данным, около 110 тысяч одних только жителей США в настоящее время ожидают трансплантации органов, и более шести тысяч пациентов ежегодно умирают, не дождавшись операции. Ксенотрансплантация потенциально может спасти тысячи жизней, но связана с очень высокими рисками, включая не только возможность опасного иммунного ответа, но и зоонозной инфекции.

Ксенотрансплантация как метод спасения нуждающихся в органах людей подвергается критике со стороны многих специалистов-трансплантологов. Этот метод впервые был опробован в 1980-х годах, но от него отказались после печально известного случая с девочкой Стефани Фэй Боклер (известной как Бэби Фэй). Ребенку, родившемуся со смертельным заболеванием сердца, провели трансплантацию сердца бабуина, однако Стефани умерла через месяц из-за отторжения иммунной системой чужеродного сердца. Тем не менее клапаны сердца свиньи продолжали использоваться для замены клапанов у людей.