A sertések szervátültetése problémákat okozhat; nevetni az emberi betegségeken
Edouard Hesse - 2020. november 23., 9:58
Ha a klinikai vizsgálatok igazolják a vese xenograft hatékonyságát, évente több tízezer életet lehetne megmenteni világszerte.
Olvasási idő: 9 perc
A végstádiumú vesebetegségek incidenciája folyamatosan növekszik az egész világon. Az olyan fejlett országokban, mint az Egyesült Államok, a magas várható élettartam, a magas vérnyomás, a cukorbetegség, az elhízás és a szív- és érrendszeri betegségek hozzájárulnak a krónikus vesebetegségek növekedéséhez. Az 1970-es évek óta a hemodialízis segített életben tartani vesebetegek millióit.
Bármennyire is életmentő, a hemodialízis ennek ellenére sok éven át nem tartja életben a betegeket, „a betegek valamivel több mint fele (51%) életben van ötéves kezelés után, 32% -a pedig tíz évvel”. A dialízis alatt álló emberek körülbelül 16% -a hal meg évente. A hemodialízis nem csak nem teszi lehetővé a hosszú távú túlélést, de nagyon negatív hatással van az életminőségre, olyan mértékben, hogy az Egyesült Államokban 2004-ben a betegek 24% -a döntött a kezelés abbahagyása mellett.
A vese átültetése élő vagy elhunyt emberből drasztikusan javítja a túlélési esélyeket, valamint a veseelégtelenségben szenvedők életminőségét. Míg a 20–24 éves egyének átlagos hátralévő várható élettartama dialízissel 18,8 év, a transzplantáció után 43,4-re csökken, csak 11 évvel rövidebb, mint az általános populáció. Ezt az életmentő eljárást mindazonáltal tragikusan korlátozza a krónikus vesehiány az egész világon.
Az Egyesült Államokban a várólistán szereplő emberek 40% -ának nagy a valószínűsége, hogy öt éven belül meghal. Egy 2006-os elemzés megállapította, hogy a legtöbb vese várólistáján meghalt ember kiválóan alkalmas lett volna transzplantációra. Csak az Egyesült Államokban 30 ember hal meg naponta, mert nem tud szervet szerezni, vagy lekerül a várólistáról, mert túl beteg lesz a transzplantációs eljáráshoz. A szervadományozások számának növelését célzó különféle állami politikák nem sokat tettek ennek a drámai következményekkel járó hiánynak a csökkentésében. Ebben a kontextusban a világ számos kutatócsoportja az xenograftolásra összpontosítja reményeit.
Ez abból áll, hogy állatokat, leggyakrabban sertéseket használnak az emberek szervforrásaként. A biztonságos és hatékony xenograft elérése lehetővé tenné az emberiség számára, hogy szinte korlátlan szervforráshoz jusson, ezzel megszüntesse a hiányt, és így évente több tízezer ember életét mentse meg. Ezen a területen tették közzé a kínai, amerikai és spanyol tudósok a közelmúltban egy tanulmányt, amely a sertések genetikai módosítását eredményezte annak érdekében, hogy szerveik és szöveteik összeegyeztethetőek legyenek az emberi testtel.
Három akadály, amely megakadályozza a sertések és az emberek közötti xenotranszplantációt
Ebben a tanulmányban, amelyet szeptember 21-én tettek közzé a Nature Biomedical Engineering folyóiratban, a kutatócsoport megpróbálta leküzdeni a sertésekből az emberekbe történő szervátültetést megakadályozó három fő akadályt.
Ezen akadályok közül az első nyilvánvalóan az immunelutasításé. Egy emberi szerv átültetése során a befogadó immunrendszere az átültetett szervet idegen komponensnek tekinti, ezért immun-kilökődés megindításával támadja meg. A legveszélyesebb elutasítási típus a hiperakut kilökődés, amely néhány perc vagy néhány óra alatt a szerv hanyatlásához vezet a nekrózisáig.
Az emberi szerv transzplantációjához képest a xenograftolás még nagyobb immungátat von maga után, mivel a sejtek felszínén nagyobb számú idegen komponens van jelen, valamint fontos molekuláris különbségek vannak, különösen az antitestek, az NK-sejtek és a makrofágok.
A második gát a szisztémás gyulladás problémája, amelyet gyakran észlelnek a sertések és a főemlősök közötti transzplantációkban, ami vérzési rendellenességekhez, valamint az immunválasz növekedéséhez vezet. A koagulációs problémák okozzák a legtöbb transzplantációs kudarcot xenograft esetekben.
Végül a harmadik gát a patogén organizmusok fajok közötti átvitelének veszélyével függ össze. Ezen organizmusok közül az endogén sertés retrovírusok különösen fontosak, mivel ezeket nehéz eltávolítani, mivel DNS-e a sertés genomjának része. Mint más retrovírusok, mint például a macska leukémia vírus, ezek a retrovírusok is súlyos betegségeket okozhatnak, például immunhiányokat és daganatokat.
Ezen akadályok lebontása érdekében a kutatócsoport először genetikailag módosított sertés fülsejteket inaktivált három génnel és kilenc emberi transzgént adott hozzá, ez a kettős módosítás sokkal jobb kompatibilitást tett lehetővé az immunrendszerrel és az emberi test véralvadásával. Ezeket a CRISPR-Cas9 alkalmazásával genetikailag módosított sejteket ezután embriókká transzformáltuk, a szomatikus sejtmag transzfer (klónozás) technikáját alkalmazva. Ezek az embriók olyan sertéseket hoztak világra, amelyek kettős genetikai módosítást hordoztak.
Ezeknek az új sertéseknek a sejtjeit aztán genetikailag módosították a CRISPR-Cas9, ezúttal inaktiválva az endogén sertés retrovírusok génjeit. Miután a sejteket módosították, a klónozási technika új alkalmazását követően a sertések genomjukban mindhárom módosítást hordozzák.