Недавно научный мир взбудоражила новость из Китая: команда медиков из Гуанчжоу впервые в истории успешно пересадила легкое генетически модифицированной свиньи человеку. Пациентом стал 57-летний мужчина, у которого была констатирована смерть мозга. Этот эксперимент, хоть и проводился на человеке, чья жизнь уже не могла быть спасена, стал важной вехой в развитии ксенотрансплантации — области медицины, которая может кардинально изменить наше будущее.
Что именно сделали китайские ученые?
Исследователи взяли легкое у специально выведенной карликовой свиньи породы Бама Сянг. Органы этих животных по размеру очень близки к человеческим. Но главная особенность донора была не в размере, а в его ДНК. С помощью технологии генного редактирования CRISPR ученые внесли шесть ключевых изменений: три гена, отвечающих за мгновенное отторжение чужеродной ткани, были "отключены", а вместо них встроены три человеческих гена, которые должны были подавлять иммунную реакцию и предотвращать образование тромбов.
Модифицированное легкое пересадили на место левого легкого пациента. Результат превзошел ожидания: орган не был отторгнут немедленно, как это происходило в предыдущих попытках. Он начал функционировать — насыщать кровь кислородом и выводить углекислый газ. Наблюдение продолжалось девять дней, после чего, по просьбе семьи, аппарат искусственной вентиляции отключили, а пересаженное легкое изъяли для дальнейшего изучения.
Почему легкие — это так сложно?
Трансплантация легких считается одной из самых сложных даже при пересадке от человека к человеку. Этот орган имеет невероятно нежную структуру, его тончайшие мембраны, через которые происходит газообмен, легко повредить. Кроме того, легкие постоянно контактируют с внешней средой, а значит, в них много иммунных клеток, готовых атаковать любую угрозу. При пересадке органа от другого вида эта защита превращается в огромную проблему, вызывая мощнейшую иммунную атаку.
Еще одна трудность — сосуды легких. При контакте с кровью другого вида они склонны сужаться, что приводит к резкому скачку сосудистого сопротивления. Если для почки это может быть некритично, то в легких такая реакция вызывает смертельно опасный отек. Именно поэтому предыдущие эксперименты, например, на бабуинах, заканчивались неудачно — животные с пересаженным свиным легким жили не больше месяца.
Прорыв с оговорками
Несмотря на то, что легкое функционировало, эксперимент нельзя назвать стопроцентным успехом. Уже через сутки после операции врачи заметили первые признаки иммунной атаки. Через два дня орган был серьезно поврежден антителами. К девятому дню на нем появились признаки отека и вздутия. Это говорит о том, что даже шести генетических правок недостаточно, чтобы полностью "обмануть" человеческий иммунитет.
Авторы исследования честно признают: их работа показала, что ксенотрансплантаты легких пока не готовы для клинического применения на живых пациентах. Потребуются дальнейшие, более глубокие изменения в геноме донорских животных и разработка новых, более совершенных схем подавления иммунитета.
Глобальный контекст: гонка за органами
Работа китайских ученых — часть глобального тренда. Проблема нехватки донорских органов стоит остро во всем мире. По статистике, потребность в трансплантации удовлетворяется лишь на 10%. Тысячи людей умирают, так и не дождавшись своей очереди. Ксенотрансплантация рассматривается как наиболее реальный способ решить эту проблему.
В последние годы было сделано несколько громких шагов в этом направлении. В США успешно пересаживали почки и даже сердце генетически модифицированных свиней людям. Один пациент с пересаженной почкой свиньи прожил более пяти месяцев. Другой, с сердцем свиньи, — около двух месяцев. Каждый такой случай, даже если он не заканчивается полным выздоровлением, дает ученым бесценную информацию о том, как человеческий организм взаимодействует с чужеродным органом и какие барьеры еще предстоит преодолеть.
Главный инструмент в этой гонке — генная инженерия. Технология CRISPR позволяет с высокой точностью "вырезать" из ДНК свиньи гены, вызывающие отторжение, и вставлять человеческие, делая орган более "дружелюбным" для нашего организма. Кроме того, ученые научились удалять из свиного генома эндогенные ретровирусы, которые потенциально могут передаться человеку и вызвать новые заболевания.
Эксперимент в Гуанчжоу наглядно продемонстрировал, что путь к созданию универсального животного-донора еще долог. Но он также показал, что наука движется в правильном направлении. Каждая такая операция — это не просто научная сенсация, а маленький шаг к будущему, в котором смертельный диагноз не будет означать приговор, а очередь на пересадку органа перестанет существовать.
