Согласно новому научному обзору исследователей из Массачусетской больницы общего профиля (MGH), цель сбора сердец у свиней для решения хронической нехватки этих донорских органов кажется достижимой. Этот анализ, опубликованный в журнале Circulation, описывает, как недавние достижения в области генной инженерии и разработки лекарств привели к недавней успешной трансплантации свиных сердец бабуинам командой из Германии. Эта новаторская ксенотрансплантация сердца – имплантация сердца от одного вида к другому – может помочь продлить и спасти бесчисленное количество человеческих жизней.
Пересадка сердца часто является единственной надеждой на выживание для пациентов с тяжелой сердечной недостаточностью и некоторыми другими сердечными заболеваниями, которые не поддаются лечению другими методами. По данным United Network for Organ Sharing, в 2019 году хирурги в США выполнили 3552 операции по пересадке сердца. Пациент, нуждающийся в новом сердце, обычно ждет более шести месяцев, пока станет доступен донорский орган, а часто и намного дольше. Для многих ждать слишком долго.
Ведущий автор Ричард Н. Пирсон III, доктор медицины, исследователь в отделении кардиохирургии MGH, и его соавторы обсуждают научные открытия, которые помогли преодолеть препятствия на пути ксенотрансплантации сердца. Например, иммунная система павианов и других приматов (включая, предположительно, человека) распознает свиньи сердца как "иностранный" и нападают на них, что приводит к отторжению органов. В ответ ученые использовали методы генной инженерии для получения свиней, в органах которых отсутствуют определенные углеводы, которые являются основными мишенями иммунной системы.
Генная инженерия также помогла решить еще одну проблему с ксенотрансплантацией сердца. Ранние эксперименты показали, что несовместимость между белками крови человека и белками слизистой оболочки кровеносных сосудов свиней может вызвать образование тромбов. Пирсон и его коллеги внесли свой вклад в усилия по разработке и тестированию свиней, которые были сконструированы так, чтобы нести гены, ответственные за производство человеческой версии белка, называемого тромбомодулин, который держит свертывание крови под контролем.
Инновации в разработке лекарств также сделали возможной ксенотрансплантацию сердца. Реципиенты трансплантата должны принимать препараты, подавляющие иммунную систему, чтобы предотвратить отторжение органа. "Но эти лекарства не работают, когда вы вставляете орган свиньи в павиана," – говорит Пирсон, предполагая, что обычное подавление иммунитета не сработает и у людей. Чтобы решить эту проблему, Пирсон в сотрудничестве с другими исследователями разработал моноклональные антитела, которые блокируют "костимулирующий" молекулы, известные как CD40 и CD154. Эти моноклональные антитела предотвращают нападение иммунных клеток человека или павиана на органы свиньи намного эффективнее, чем обычные иммунодепрессанты.
Наконец, в обзоре Circulation рассматривается вопрос о том, может ли трансплантация органов животных людям передавать инфекционные заболевания, что усиливается в связи с нынешней пандемией коронавируса. "Это выглядит маловероятным," говорит Пирсон. "Кульминацией многих исследований и упорной работы нашей и других групп за последние 35 лет стало то, что теперь кажется, что трансплантация сердца от свиньи человеку возможна." Он предсказывает, что первые люди смогут получить пересаженные свиньи сердца уже в конце 2021 года.