השתלת לב חיה זו היא צעד לעבר השימוש באיברי חזיר אצל אנשים

עם הסיוע הכספי של מנהל ביוטכנולוגיה, שבתה עשויה להזדקק להשתלת ריאה, חוקרים אמריקאים התנפצו רשומות בהשתלה קסנונית, או השתלות איברים בין המינים.

החוקרים אומרים שהם החזיקו לב חזיר חי בבבון במשך 945 יום ודיווחו גם על כךהחלפת כליות ארוכה ביותר אי פעםבין מינים אלה, 136 יום שנמשכים. הניסויים השתמשו באיברים מחזירים "הומניזים" בתוספת של עד חמישה גנים אנושיים, אסטרטגיה שנועדה להפסיק את דחיית האיברים.

חזירי ה- GM מיוצרים בבלקסבורג, וירג'יניה, על ידי Revivicor, חטיבה של חברת הביוטכנולוגיה יונייטד Therapeutics. מייסד ומנכ"ל משותף של החברה, מרטין רוטבלט, הוא עתידן ידוע שלפני ארבע שנים החל להוציא מיליונים כדי לספק לחוקרים איברי חזיר והפך במהרה לתומך המסחרי הגדול ביותר של מחקר Xenotrantation.

רוטבלט אומר כי מטרתה היא ליצור "אספקה ​​בלתי מוגבלת של איברים הניתנים להשתלה" ולבצע את השתלת הריאה החזירה-לאדם הראשונה המוצלחת תוך מספר שנים. לאחת מבנותיה יש מצב ריאה קטלני בדרך כלל הנקרא יתר לחץ דם עורקי ריאתי. בנוסף לחזירי GM, החברה שלה מבצעת מחקר על ריאות מהונדסות רקמות ושימור קריאה של איברים. "אנו הופכים את ההשתלה הקסומה ממה שנראה כמו סוג של בעיה ברמת אפולו רק למשימה הנדסית", היא אומרת.

חלק מהחוקרים מסכימים עם רוטבלט כי התוצאות האחרונות פירושו שהשתלות חזיר לאדם מתקבלות על הדעת. "אני חושב שזה אפשרי; יש לקחת בחשבון," אומר ליאו בוהלר, מנתח השתלות שוויצרי בז'נבה. הוא אמר שהוא ישתיל היום איבר של חזיר מהונדס גנטית לחולה, האם מצבו של המטופל נואש מספיק.

ויש מקרים נואשים. למעשה, אלפי אנשים מתים מדי שנה בזמן שהמתינו ברשימות השתלות. איברים אנושיים שנתרמו הם נדירים, ורבים שהופכים להיות זמינים בסופו של דבר לא עוזרים לאף אחד. הסיבה לכך היא שלב או כליה נמשכים רק עניינים של שעות ארוזות בקרח, כך שאברים לא יכולים להגיע לאף אחד מלבד החולים הקרובים ביותר.

"אנחנו רוצים לגרום לאיברים לרדת מפס הייצור, תריסר ביום", אומר רוטבלט. בשנת 2011 החברה שלה שילמה כ -8 מיליון דולר כדי להשתלט על Revivicor, והיא תיארה תוכניות למתקן המסוגל לגדל 1,000 חזירים בשנה, להשלים עם תיאטרון כירורגי ומסוק, כך שניתן יהיה להקציף איברים במקום בו הם נחוצים.

הבעיה עם השתלת XENOTRANTATION היא שאיברי בעלי חיים מציגים תגובה חיסונית אכזרית. אפילו תרופות חזקות לחסימת ההתקפה החיסונית לא יכולות להפסיק אותה לחלוטין. במקרה מפורסם מ -1984, יילוד בקליפורניה המכונה "Baby Fae" קיבל לב לבון לב. אבל זה נמשך שלושה שבועות בלבד לפני שנכשל. גוף האדם מגיב ביתר שאת לרקמת החזירים, מכיוון שחזירים רחוקים יותר מבחינה גנטית. כל הבדיקות האנושיות של איברי החזירים הסתיימו במהירות, ובאופן רע. אישה בלוס אנג'לס שקיבלה כבד חזיר בשנת 1992 נפטרה תוך 34 שעות. בפעם האחרונה שרופא השתיל לב חזיר לאדם, בהודו בשנת 1996, הוא נעצר בגין רצח.

החוקרים ממשיכים לעבוד עם חזירים מכיוון שהם באספקה ​​מוכנה, ואיברי החזירים הצעירים הם בגודל הנכון. על מנת לנצח את בעיית הדחייה, החוקרים החלו לנסות לשנות גנטית את בעלי החיים. צעד עיקרי אחד הגיע בשנת 2003 כאשר דייוויד איירס, מייסד של Revivicor, יצר חזירים שאיבריהם חסרים מולקולת סוכר שמסגרת בדרך כלל את כלי הדם שלהם. המולקולה הזו הייתה האשם העיקרי מאחורי מה שמכונה דחייה היפר -אקוטית, שהרס כמעט באופן מיידי את אברי החזיר המושתלים.

הסרת מולקולת הסוכר עזרה. אבל זה לא היה מספיק. בדיקות בקופים הראו כי צורות אחרות של דחיית איברים עדיין פגעו ברקמת החזיר, אם כי לאט יותר. כדי להילחם בהשפעות אלה, הצוות של איארס עשה חזירים עם יותר ויותר גנים אנושיים. למשל, גן אחד שנוסף מייצר את הגרסה האנושית של תרומבומודולין, מולקולה המונעת קרישתו בכלי הדם. למרות שחזירים יש גרסה משלהם של תרומבומודולין, זו צורה שגויה ואינה פועלת נכון עם דם אנושי.

"אנו מוסיפים את הגנים האנושיים לחזיר כך שיש לך את האיבר המדחיק את התגובה החיסונית, במקום שתצטרך לתת מנה עצומה של מדכאי חיסון", אומר איירס. עד השנה הבאה, לחלק מהחזירים יהיו שמונה גנים אנושיים שהוסיפו. שינויים גנטיים אלה הופכים את איבריהם לתואמים יותר לגוף אנושי, אך בעלי החיים עדיין נראים ומתנהגים כמו חזירים רגילים.

הנדסה גנטית החזירים אינה קלה. זה מאתגר להכניס גנים אנושיים וקשה לגרום להם לתפקד נכון. "אתה מנסה להכניס את כל הגנים שלך לחבילה אחת כדי שהם הולכים למקום אחד בגנום", אומר ברונו רייכארט, פרופסור מאוניברסיטת מינכן, שמוביל קונסורציום גרמני המתפתח חזירים טרנסגניים. "זה מאוד מסורבל. יצירת חזיר טוב זה ממש כמו לזכות בלוטו."

בארצות הברית, מנתחי השתלות מובילים נפגשים עם Revivicor כל כמה חודשים כדי לתכנן אילו גנים הם רוצים לראות שנוספו בהמשך. מאז השנה שעברה, חלק מההנדסה הגנטית בוצעה בשיתוף עם Genomics Synthetic, חברה בקליפורניה שהתחילה על ידי יזם ה- DNA Sequentreneur J. Craig Venter. רוטבלטהשקיעו 50 מיליון דולרבחברה של ונטר בשנת 2014 והיא החלה לתכנן ולבנות תוספות גנטיות ולהכניס אותם לתאי חזיר. זה נותר להתחדש כדי לייצר חזירונים מתאים מהונדסים אלה, תוך שימוש בשיבוט.

יש אנשים המעורבים בפרויקט הם יותר גולשים מרוטבלט על כמה מהר זה יכול להצליח. "בכל פעם שאתה מקל על סוגיית דחייה אחת, אחד אחר נכנס מאחור. אתה מקלף שכבה אחת וישנה שכבה אחרת מתחת", אומר שון סטיבנס, המנהל את התוכנית לביולוגיה סינתטית של יונקים לגנומיקה סינתטית. "אף אחד לא כל כך נאיבי לחשוב 'אה, אנחנו מכירים את כל הגנים - בואו נכניס אותם ונשמינו.' זה תהליך איטרטיבי, ואף אחד שאני מכיר לא יכול לומר אם נעשה שתיים, חמש או 100 איטרציות. "

עם זאת, מנתחים זוכים לחזירים המשופרים גנטית עם כמה הצלחות אחרונות. מוחמד מוהיאודין, מנתח השתלה וחוקר במכון הלאומי, הריאה והדם, בביתסדה, מרילנד, אומר כי לב מאחד החזירים של Revivicor נמשך שנתיים וחצי בתוך באבון. אבן דרך זו, שהגיעה לחודש שעבר, עלתה על שיא קודם של 179 יום, שהושגה על ידי בית החולים הכללי של מסצ'וסטס. כמו כן, הקיץ, מומחי השתלות מאוניברסיטת פיטסבורג אמרו שהם החזיקו בבון חי עם אחת מכליות החזירים של Revivicor במשך יותר מארבעה חודשים. זה קבע שיא עבור הקסנו-השתלה "הקיים חיים" הארוך ביותר בין חזיר לפרימטים.

השתלות הלב לא היו מקיימות חיים אלא "הטרוטופיות"-לב החזיר היה מחובר למערכת הדם של הבבון והצליח להכות, אך הוא לא היה צריך לעשות את עבודת שאיבת הדם, מכיוון שלבו של הבבון עצמו נשאר במקום. מוהיאודין אומר כי לב החזיר הוצא רק כשהחליט להפסיק לתת לבבון את הרומן תרופות חוסמות חיסוניות בהן השתמש. "אנו מאמינים שזה יכול היה להימשך לנצח," הוא אומר. "הייתי אומר ש -60% מהשיפור נבע מהאיבר, ו -40% בגלל תרופות טובות יותר."

רייכארט מכנה את הישרדותם של לבבות חזיר אלה "פריצת דרך גדולה". הוא אומר, "זה נותן לכולנו תקווה ש- Xenotrantation לבבי עובד. הלבבות האלה נותרו נורמליים - זה מדהים." עם זאת, הוא לא חושב שמישהו צריך לחזות כאשר השתלה לבני אדם יכולה להתרחש. הסיבה לכך היא שמנתחים עדיין צריכים להחליף לחלוטין את לבו של לבון באחד מהחזירים האלה ולהראות שהוא מחזיק את החיה בחיים. "זה לא יהיה רציני לתת קו זמן לשימוש בבני אדם", הוא אומר.

מוהיאדין אומר שהוא בקרוב יתחיל לנסות להחליף את לבבות הבבון לחלוטין. לאיברים בהם השתמשו בעבר היו שלושה שינויים גנטיים, אך לאלו הבאים יהיו שבעה. "אם הם שורדים, נוכל לשקול ניסויים קליניים", הוא אומר. המקבלים האנושיים הראשונים היו צפויים להיות מקרים מיוחדים, כמו מישהו שזקוק לאיבר כ"גשר "עד שתורם אנושי יתקיים.

השתלות ריאה יהיו קשות יותר, מכיוון שריאות מחלחלות לכלי דם ונחשפים בכבדות למערכת החיסון. עד כה השתלות נמשכות רק עניין של ימים, אומר רוטבלט. היא מימנה מחקר באוניברסיטת מרילנד, שם מבזבזים ריאות חזיר בדם אנושי במעבדה כדרך למדידת התגובה החיסונית. "היא רוצה ריאות שהשתנו גנטית מסיבות אישיות, בגלל צער אישי", אומר רייכארט. "אני חושב שזה דבר נהדר, אבל הריאות קשות מאוד."