Xenotransplantace, tedy transplantace orgánu či tkáně od jedince jiného živočišného druhu, než je příjemce, je aktuálně jedinou možností, jak řešit závažný nedostatek lidských orgánů. Než ji budeme moci považovat za proveditelnou alternativu pro lidské pacienty, bude nutné provést rozsáhlý výzkum a studie na zvířatech, uvádí web Interesting Engineering.
Významného průlomu v oblasti xenotransplantace bylo dosaženo v rámci nedávné studie. Ta prokázala delší přežití zvířecích příjemců, kteří dostali geneticky upravené prasečí ledviny, přičemž jedna opice žije s transplantovanou prasečí ledvinou déle než dva roky – přesně 758 dní. Výsledky bádání byly publikovány minulý týden v odborném časopise Nature.
Mimořádný milník v xenotransplantacích
Tohoto „mimořádného milníku“ dosáhl tým vědců z Harvard Medical School a americké biotechnologické společnosti eGenesis, která si klade za cíl vyvinout orgány kompatibilní s lidskými. „Pro oblast transplantací je to významný krok vpřed. Jednou z největších překážek bylo dlouhodobé přežití geneticky upraveného orgánu.“, uvedl v tiskovém prohlášení Tatsuo Kawai, který působí jako profesor chirurgie na Harvard Medical School.
Vědci zkoumají možnost transplantace orgánů ze zvířat na člověka již několik desetiletí. Hlavním cílem je zaručit, že zvířecí orgány budou při transplantaci lidským pacientům fungovat efektivně a bezpečně, aniž by hrozilo jejich odmítnutí imunitním systémem. Slibná řešení v tomto směru přinesl nástup pozoruhodného nástroje pro úpravu genů CRISPR-Cas9.
Tato technologie umožňuje cíleně upravovat genom vybraného zvířete, čímž lze eliminovat škodlivé geny, včetně odstranění genů virů, které jsou zvířatům vlastní. Kromě toho umožňuje také přidání některých klíčových genů, díky kterým je orgán kompatibilní s tělem příjemce. Hlavním cílem je přimět imunitní systém příjemce, aby cizí orgán považoval za svůj vlastní.
Geneticky upravená prasata
V xenotransplantačních studiích jsou často využívána prasata, protože jejich orgány jsou anatomicky srovnatelné s lidskými, pokud jde o jejich velikost a fyziologický metabolismus. Je však známo, že imunitní systém člověka a dalších primátů přirozeně reaguje na tři specifické molekuly přítomné na povrchu prasečích buněk. Ty způsobují, že nijak neupravené prasečí orgány jsou prakticky okamžitě odmítnuty.
Vědci v této studii použili techniky editace genomu k vyřazení těchto specifických genů. Celkem modifikovali 69 genů, což představuje nejrozsáhlejší genetickou úpravu prováděnou u zvířat pro xenotransplantaci. Některé z těchto změn zahrnovaly začlenění nejméně sedmi lidských transgenů, které slouží k udržení zdravého transplantovaného orgánu a zamezení nežádoucí srážlivosti krve.
Genetické modifikace byly provedeny na miniaturních prasatech z Yucatánu a jako příjemci byli zvoleni makakové rodu Cynomolgus. Výsledky experimentu ukázaly, že ledviny inkorporované sedmi lidskými geny umožnily opicím žít nejméně 176 dní. Jedna z opic přitom žije s prasečími ledvinami 758 dní, tedy déle než dva roky.
Zájem o testování na lidech
Nový objev přibližuje vědce o krok blíže k potenciálnímu využití u lidí. V návaznosti na tuto studii usiluje biotechnologická firma eGenesis o získání souhlasu amerického Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) se zahájením klinické studie na lidech.
Při prvních testech této technologie na lidech provedených jiným týmem byli použiti buď pacienti po mozkové smrti (se souhlasem jejich rodin), nebo žijící, ale nevyléčitelně nemocní pacienti, kteří nemají nárok na běžnou transplantaci. Tyto studie ukázaly, že orgány mohou být transplantovány a zůstat funkční, aniž by je tělo okamžitě odmítlo, až po dobu dvou měsíců.
Získané poznatky jsou zatím pouze důkazem koncepce této technologie. Stále existuje mnoho otázek ohledně nejlepšího způsobu, jak zajistit bezpečnost a účinnost xenotransplantace u lidí. Některé týmy například experimentují s podstatně menším počtem genetických úprav, než jaké byly provedeny zde.