Прорыв в ксенотрансплантации
В Китае совершена уникальная медицинская операция: ученые впервые пересадили генетически модифицированное легкое свиньи человеку, пребывавшему в состоянии смерти мозга. Этот эксперимент стал важной вехой в медицине, поскольку трансплантация легких считается одной из самых сложных процедур даже между людьми. Пересаженный орган функционировал и поддерживал жизнеспособность почти девять дней, хотя первые признаки иммунного отторжения проявились уже в первые сутки после операции.
Ксенотрансплантация как решение проблемы дефицита органов
Ксенотрансплантация — пересадка органов между разными биологическими видами — рассматривается как перспективное направление для преодоления глобального дефицита донорских органов. Этот подход может существенно сократить время ожидания для пациентов, нуждающихся в срочной трансплантации. На сегодняшний день в этой области уже достигнуты значительные успехи: людям пересаживали генетически модифицированные почки, сердца и печени свиней. Исторически первые попытки таких операций, например, пересадки почек шимпанзе человеку, предпринимались еще в 1960-х годах, до формирования современных биоэтических стандартов.
Особые сложности трансплантации легких
В некоторых случаях ксенотрансплантаты функционировали в организмах живых пациентов несколько месяцев. Однако пересадка легких остается наименее изученной областью из-за исключительной анатомической и физиологической сложности этого органа. Как сообщается в журнале Science, максимальная продолжительность жизни бабуина с пересаженным свиным легким едва превышала один месяц. Хотя потребность в донорских легких пока ниже, чем для почек или сердца, она имеет устойчивую тенденцию к росту.
Группа ученых из Медицинского университета Гуанчжоу в Китае стала первой, кому удалось провести трансплантацию свиного легкого человеку. Как отметил для издания Science хирург Массачусетской общей больницы Ричард Пиерсон Третий, не участвовавший в исследовании, эта работа впервые дает представление о том, что происходит при имплантации свиного легкого в человеческий организм.
Высокие риски и иммунные реакции
Трансплантация легких сопряжена с высокими рисками неудачи по множеству причин. Тонкие альвеолярные мембраны, отвечающие за газообмен, легко повреждаются во время извлечения или пересадки органа. Кроме того, легкие, напрямую контактирующие с воздухом, могут содержать патогены и обладают большим количеством резидентных иммунных клеток, чья задача — нейтрализовать угрозы.
Таким образом, ксенотрансплантация несет в себе особенно высокий риск провоцирования острой иммунной реакции у реципиента.
Обратите внимание: Ураган Флоренция ослабел и превратился в тропический шторм, стал причиной смерти по меньшей мере 13 человек.
Также артерии и вены легкого имеют тенденцию к сужению при контакте с кровью другого вида, что вызывает сосудистое сопротивление, способное усугубить воспаление. Подобная реакция, допустимая для почки, в легком может привести к потенциально смертельному отеку.Генная инженерия в борьбе с отторжением
Чтобы преодолеть эти барьеры, китайские исследователи использовали технологию генного редактирования CRISPR-Cas9. С ее помощью были отключены три свиных гена, кодирующих молекулы, отсутствующие у человека, но способные вызвать сверхострое отторжение. Одновременно в геном свиньи были внедрены три человеческих гена. Эта модификация была направлена на ограничение свертываемости крови после трансплантации и подавление системы комплемента — каскада ферментативных реакций, связанных с врожденным иммунитетом. Для операции была выбрана карликовая порода свиней Бама Сянг, предоставленная лабораторией Chengdu ClonOrgan Biotechnology, чьи органы по размеру близки к человеческим.
Ход эксперимента и его результаты
Команда из Гуанчжоу пересадила генетически модифицированное свиное легкое на место левого легкого 57-летнего мужчины, который находился в состоянии смерти мозга вследствие внутричерепного кровоизлияния. В течение нескольких дней трансплантат функционировал, насыщая кровь кислородом и удаляя углекислый газ. Предпринятые генетические модификации позволили избежать немедленного сверхострого отторжения, что уже является успехом.
Однако уже через 24 часа после трансплантации орган начал подвергаться иммунным атакам, у него появились признаки отека и сильное вздутие. Спустя два дня легкое было серьезно повреждено антителами и активацией системы комплемента. Исследователи подчеркивают, что даже трансплантации легких между людьми часто терпят неудачу в течение нескольких часов из-за схожих реакций. На девятый день, по просьбе семьи пациента, легкое было удалено для детального анализа, а искусственная вентиляция легких прекращена.
Ограничения исследования и перспективы
В своем исследовании ученые не уточняют, наблюдалось ли у трансплантата сосудистое сопротивление, и в какой степени наличие собственного неповрежденного правого легкого пациента способствовало поддержанию газообмена. Обычно реципиентам, например, при муковисцидозе, требуется пересадка обоих легких. Таким образом, авторы признают, что успех эксперимента можно считать неоднозначным, но крайне информативным.
Как заявил Дэнкэ Пан, соавтор исследования, специалист по клонированию животных и основатель Chengdu ClonOrgan Biotechnology, данный опыт наглядно демонстрирует, что для долгосрочного выживания ксенотрансплантатов легких в организме человека потребуются дальнейшие, более глубокие работы в области генной инженерии и оптимизация протоколов иммуносупрессии. Он выразил уверенность в том, что текущие изыскания движутся в верном направлении, и при должном упорстве в конечном итоге приведут к клиническому прорыву, на который рассчитывает все научное сообщество.
26.08.2025 67 FacebookXVKontakteOdnoklassnikiTelegram Подпишитесь на нас:Вконтакте / Telegram / Дзен Новости
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Китайские исследователи впервые провели трансплантацию генетически модифицированного легкого свиньи человеку, находящемуся в состоянии смерти мозга.