Ce înseamnă primul test de succes al unui transplant de rinichi de la porc la om?

Chirurgii din New York au atașat cu succes un rinichi de porc unui pacient uman și au urmărit organul roz funcțional normal timp de 54 de ore. Deși astfel de proceduri au fost efectuate la primate non-umane, aceasta este prima dată când un rinichi de porc a fost transplantat într-un corp uman și nu a fost respins imediat.

Procedura, anunțată într-o conferință de presă din 21 octombrie, marchează progresul către obiectivul de a extinde drastic aprovizionarea cu organe care salvează vieți. Milioane de oameni din întreaga lume așteaptă organe donate, dintre care multe nu vin niciodată.

Deși detaliile procedurii nu au fost încă revizuite de colegi și nici publicate într-un jurnal, „este un pas semnificativ”, spune Megan Sykes, imunolog la Universitatea Columbia, care nu a fost implicată în cercetare. Dar sunt mult mai mulți pași de făcut înainte ca pacienții care așteaptă un rinichi să poată obține cu ușurință unul de la un porc, spune ea.

Iată răspunsurile la câteva întrebări de bază despre piatra de hotar.

De ce porci?

„Nu vom satisface niciodată problema deficitului de organe cu organe umane”, spune John Scandling, un nefrolog la Universitatea Stanford, care nu a fost implicat în această cercetare. „Există o limită a numărului de organe donatoare decedate care sunt viabile” și prea puține donații de la oameni vii.

În Statele Unite, peste 100.000 de oameni sunt pe lista națională de așteptare pentru transplant, dintre care aproximativ 90% au nevoie de un rinichi. Dar în 2019, au avut loc mai puțin de 40.000 de transplanturi. Aproximativ 17 persoane mor în fiecare zi în timp ce așteaptă un organ, potrivit Administrației pentru resurse și servicii de sănătate.

Oamenii de știință au căutat de multă vreme să rezolve acest deficit prin utilizarea organelor animale, un domeniu cunoscut sub numele de xenotransplant. Porcii au apărut ca obiectivul principal al acestei cercetări, deoarece organele lor sunt similare anatomic cu organele umane, iar animalele pot fi crescute într-un mod extrem de controlat.

Dar simpla transplantare a organului unei alte specii într-o persoană face ca sistemul imunitar să se revolte în prezența unui obiect străin mare. Când cercetătorii au încercat astfel de experimente folosind primate non-umane la mijlocul secolului al XX-lea, oamenii de știință au descoperit că organul transplantat se va înnegri rapid. „Puteai vedea vizibil organele cedând în acele zile, deoarece există o reacție imediată”, spune Scandling. Acea reacție imediată, numită respingere hiperacută, este primul obstacol major pentru ca un xenotransplant să se lipească.

În ultimele decenii, ingineria genetică a depășit unele dintre aceste provocări. Oamenii de știință au aflat că răspunsul imunitar agresiv observat după un xenotransplant de porc este stimulat de anticorpi care detectează o moleculă specifică de zahăr numită alfa-gal care punctează vasele de sânge de porc. Este aceeași moleculă de zahăr responsabilă pentru unele reacții alergice la carnea roșie (SN: 30.7.18).

La începutul anilor 2000, oamenii de știință au conceput modalități de a dezactiva gena porcului responsabilă pentru acest zahăr. Studiile ulterioare au arătat că rinichii și alte organe de la porcii cu această genă dezactivată pot fi transplantate cu succes la primate non-umane, inclusiv la babuini (SN: 12/5/18). Dar până acum, un test de acest tip de transplant nu a fost făcut cu succes la oameni.

Ce au făcut cercetătorii?

Efectuarea unei operații inedite de acest fel asupra unei persoane în viață ridică multe întrebări etice. Dar, la sfârșitul lunii septembrie, familia unei femei care avea moarte cerebrală, dar care era ținută în viață pe un ventilator a consimțit la operație, conform lui Robert Montgomery, un chirurg la NYU Langone Health din New York City, care a condus echipa chirurgicală. După procedură, i s-a renunțat la susținerea vieții.

Femeia era donatoare de organe, dar organele ei nu erau potrivite pentru donare. „Vreau sa [acknowledge] cât de recunoscători suntem familiei defunctului, care într-o perioadă de durere profundă, a găsit o modalitate de a-și ajuta persoana iubită să-și realizeze dorința de a oferi un cadou omenirii în momentul morții sale”, a spus Montgomery la conferința de presă. în New York City.

Peste două ore, Montgomery și echipa sa au atașat cu grijă un rinichi de la un porc modificat genetic pentru a nu avea zahăr alfa-gal la vasele de sânge din piciorul superior al pacientului. Rinichiul a fost ținut în afara corpului, astfel încât echipa să-și poată evalua funcția în timp real. Glanda timus a porcului, care poate ajuta la educarea sistemului imunitar pentru a recunoaște rinichiul ca parte a corpului, a fost, de asemenea, transplantată cu organul pentru a-și îmbunătăți șansele de acceptare, a spus Montgomery. Au fost administrate și medicamente care suprimă sistemul imunitar.

În câteva minute, rinichiul a început să producă cantități mari de urină și a prezentat alte semne de funcționare normală. Echipa a ținut supravegherea rinichilor timp de 54 de ore și nu a văzut semne de respingere. „Rinichiul de porc a funcționat la fel ca un transplant de rinichi uman”, a spus Montgomery.

Echipa de cercetare a oprit monitorizarea la 54 de ore pe îndrumări din partea evaluatorilor de etică.

Cât de mare este transplantul?

Pentru oamenii de știință care au lucrat în xenotransplant, vestea este binevenită și importantă, dar nu teribil de surprinzătoare.

„Am fost cu toții destul de încrezători că respingerea hiperacută nu va avea loc”, spune Parsia Vagefi, chirurg transplant la Centrul Medical UT Southwestern din Dallas. El observă că rinichii de porc de tipul celor utilizați în această procedură au rezistat la primate non-umane de peste un an.

„Este o dovadă de principiu”, spune Vagefi, „dar nu a mișcat cu adevărat acul în ceea ce privește știința”, deși detaliile despre modul în care chirurgii au efectuat procedura ar putea oferi o imagine mai clară a modului în care a răspuns sistemul imunitar al pacientului. de exemplu.

Peter Cowan, imunolog la Universitatea din Melbourne din Australia, este de acord. „Acesta este complet așa cum era de așteptat, dar cu toate acestea este o dovadă importantă pentru a sprijini trecerea la studiile clinice de xenotransplant de rinichi de la porc la om.”

Ce urmează pentru astfel de transplanturi?

Supraviețuirea timp de 54 de ore este un prim pas crucial, dar „nimeni nu are nevoie de un rinichi timp de trei zile”, spune Vagefi. Înainte ca organele crescute de porci să devină populare, cercetătorii vor trebui să demonstreze că organele pot supraviețui atacurilor altor jucători din sistemul imunitar și pot rezista luni sau ani în corpul uman.

De exemplu, în timp, celulele T, un tip de globule albe, pot ajunge să recunoască organul transplantat ca străin și să atace. Medicamentele imunosupresoare pot ajuta la atenuarea acestor tipuri de răspunsuri, deși efectele secundare ale unor astfel de medicamente, cum ar fi susceptibilitatea la boli infecțioase, pot fi o povară majoră.

Inclusiv glanda timus a porcului, care ajută la producerea celulelor sistemului imunitar și a anticorpilor, împreună cu rinichiul, poate ajuta la reducerea acestei respingeri pe termen lung, spune Kazuhiko Yamada, chirurg și imunolog la Universitatea Columbia, care a lucrat la această metodă la primate non-umane pentru decenii. „Este ca un profesor care poate educa [the immune system] să nu atace rinichiul.”

Cercetătorii vor trebui, de asemenea, să arate că astfel de transplanturi sunt sigure pe termen lung pentru a obține aprobarea de la Administrația pentru Alimente și Medicamente din SUA, spune Yamada. De exemplu, organele de porc pot conține retrovirusuri care zac latente în gene. Unii cercetători folosesc tehnologia de editare genetică CRISPR pentru a elimina acești viruși pentru a îmbunătăți potențial siguranța (SN: 8/10/17).

Porcii pot fi capabili să furnizeze și alte organe, cum ar fi inimile sau ficatul, deși diferite organe își prezintă propriile provocări.

„Lucrăm la asta timp de 20 de ani”, spune Yamada, iar acum se pare că „ocoltim ultimul colț și putem vedea linia de sosire”. Dar exact cât va dura până când cineva care are nevoie de un rinichi să-l poată obține cu ușurință de la un porc rămâne de văzut, spune el.

Creșterea porcilor pentru a le recolta organele este etică?

Un viitor în care potențial milioane de porci sunt crescuți pentru a-și recolta organele pentru oameni ridică întrebări etice semnificative. „Porcii nu sunt piese de schimb și nu ar trebui să fie folosiți ca atare doar pentru că oamenii sunt prea egocenți pentru a-și dona corpurile pacienților disperați pentru transplant de organe”, a spus organizația People for the Ethical Treatment of Animals sau PETA. afirmație.

Avocații xenotransplantului susțin că beneficiile potențiale ale extinderii considerabile a aprovizionării cu organe merită orice rău potențial adus porcilor.

„Aproape jumătate dintre pacienții care așteaptă un transplant se îmbolnăvesc prea mult sau mor înainte de a primi unul”, a spus Montgomery, chirurgul NYU. „Paradigma tradițională conform căreia cineva trebuie să moară pentru ca altcineva să trăiască nu va ține niciodată pasul cu incidența tot mai mare a insuficienței de organ.”