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 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.

Органы генно-модифицированных животных могут заменить органы доноров-людей

 
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.

Геном свиньи был модифицирован для уменьшения риска отторжения

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.

Ученые совершенствовали ксенотрансплантацию в течение 30 лет

 
Медицинская школа Университета Мэриленда получила грант в размере 15,7 млн долларов на оценку рисков при пересадке органов между генетически модифицированными свиньями и бабуинами. Доктор Мухаммад Мохиуддин, 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.

Максимальный срок работы сердца ГМ-свиньи до сих пор составлял около 1000 дней

 
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.

В трансплантации органов нуждаются сотни тысяч человек

 
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 только жителей США в настоящее время ожидают трансплантации органов, 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.

Ранее врачи отказались от ксенотрансплантации из-за гибели ребенка

 
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. 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 использовать для замены клапанов у людей.

Уникальная операция

 
Пересадка человеку сердца свиньи на данный момент уникальна, все пристально следят за тем, как будет реагировать организм пациента в долгосрочной перспективе. Конрад Фишер (Konrad Fischer), руководитель секции ксенотрансплантации Технической высшей школы Мюнхена, полон оптимизма: «Ксенорансплантация, в принципе, имеет преимущества перед пересадкой донорских органов от человека к человеку».

Животные-доноры в отдельных случаях могут подвергаться генетическим изменениям, чтобы их донорские органы не были отторгнуты человеческим организмом. «Иммунносупресивные субстанции могут быть созданы с помощью трансплантанта. Выращивать свиней-доноров можно в стандартизированных условиях под воздействием гуманопатогенных вирусов и бактерий», – поясняет Конрад Фишер. Таким образом, в долгосрочной перспективе каждому пациенту мог бы быть предоставлен необходимый донорский орган, считает Фишер.

Успешная пересадка почек

 
До того, как была проведена успешная трансплантация сердца свиньи, были и другие успешные операции по пересадке органов животных человеку. Так, американские хирурги пересадили человеку донорские почки свиньи. На момент принятия решения об операции мозг пациентки был мертв, поэтому согласие дала ее семья и в октябре 2021 года операцию провели. Это был успешный эксперимент команды исследователей NYU Langone Health. Важным его результатом стало то, что человеческий организм не отторг донорский орган животного.

 
Особенностью той операции стало то, что ученые не полностью трансплантировали донорскую почку в организм пациента, а соединили ее с его кровяными сосудами. Так врачи могли наблюдать, как ведет себя пересаженный донорский орган. Эта процедура не была полноценной операцией по трансплантации донорских органов животного человеку, как в случае с нынешней пересадкой сердца. «При нынешней попытке сердце должно обеспечивать полную циркуляцию крови в организме человека, что значительно сложнее», – отмечает Фишер.

Пересадка сердца – сенсация

 
Пересадка сердца свиньи человеку – огромный успех еще и потому, что операция была проведена на живом пациенте, и это является показателем того, что ксенотрансплантация вполне может быть выходом для тех лиц, которые срочно нуждаются в донорских органах.

 
В целом Фишер положительно оценивает эту операцию по пересадке сердца. «По моему мнению, это потрясающий успех для ксенотрансплантации и многолетних усилий по описанию реакции отторжения и предотвращению ее путем генетических изменений у свиньи. Такая трансплантация органов достигла фазы клинического применения и может спасти жизни многих людей», – считает ученый. Но об окончательной оценке еще говорить рано. Пока ни хирурги, ни пациент не знают, что будет происходить дальше, и как долго Давид Беннет сможет прожить с сердцем свиньи.

 
«Шансы пациента на выживание сейчас тяжело оценить, – признается Ута Дамен из университетской клиники Йены, наблюдая за результатами операции по пересадке сердца свиньи человеку. – Но значительный успех состоит уже в том, что пациент хорошо перенес первые дни после операции. Нужно подождать, что будет дальше, будет ли успех долгосрочным». В принципе, операция такого рода не была неожиданностью, говорят ученые. Неожиданностью в определенной степени стало время ее проведения – в разгар пандемии коронавируса.