Впервые учёные из Китая пересадили лёгкое свиньи человеку, чтобы посмотреть, как иммунная система хозяина отреагирует на эту процедуру. Пишет livescience
Врачи Первой аффилированной больницы Гуанчжоуского медицинского университета недавно провели первую в истории трансплантацию лёгких от свиньи человеку. (Изображение предоставлено: He et al., Nature Medicine)
В ходе первого в своём роде эксперимента врачи в Китае пересадили лёгкое генетически модифицированной свиньи человеку с погибшим мозгом.
Подобные эксперименты с участием пациентов с погибшим мозгом ранее проводились в США, но в них использовались другие органы свиней, такие как почки и сердца, а в предыдущем эксперименте в Китае использовалась свиная печень. Эти эксперименты проложили путь к трансплантации органов свиней живым пациентам, хотя лишь несколько таких процедур были проведены.
Недавний эксперимент, описанный в понедельник (25 августа) в журнале Nature Medicine, был проведён в Гуанчжоу, Китай, с участием 39-летнего мужчины, у которого до процедуры была констатирована смерть мозга. Согласно отчёту, команда подтвердила, что у пациента наступила смерть мозга, с помощью четырёх различных методов оценки, и получила письменное информированное согласие его семьи на проведение эксперимента.
Это первая попытка врачей пересадить лёгкое от одного биологического вида другому — человеку. Эта процедура известна как ксенотрансплантация лёгких.
«Для нашей команды это достижение — значимое начало», — сказал соавтор исследования доктор Цзян Ши, врач отделения трансплантации органов в Первой аффилированной больнице Гуанчжоуского медицинского университета, в интервью STAT. «Ксенотрансплантация лёгких сопряжена с уникальными биологическими и техническими трудностями по сравнению с трансплантацией других органов». Целью исследования было выяснить, как иммунная система человека может отреагировать на такую трансплантацию, «а не заявить о клинической готовности на сегодняшний день», — добавил Ши. Другими словами, этот метод ещё не готов для применения на живых пациентах; он всё ещё находится на стадии доклинических исследований.
После трансплантации лёгкое свиньи «сохраняло жизнеспособность и функциональность» в течение девяти дней, хотя признаки отторжения появились уже через 24 часа после процедуры. Эксперимент был завершён на девятый день по просьбе семьи пациента. Из отчёта неясно, как долго могло бы сохраняться лёгкое, если бы его оставили в организме, но к девятому дню орган был повреждён.
«Никто бы не согласился на девятидневную трансплантацию легких», — доктор Адам Гризмер, старший член команды по ксенотрансплантации в Институте трансплантации Лангоне при Нью-Йоркском университете, который не участвовал в процедуре, рассказал CNN. Тем не менее, «я считаю, что очень важно проводить такие исследования [на людях с погибшим мозгом], поскольку нельзя утверждать, что модели на животных идеально отражают то, что происходит с реципиентами-людьми», — добавил Гризмер.
В эксперименте использовалось лёгкое свиньи, которое было генетически модифицировано с помощью технологии редактирования генов CRISPR. Редактированием занималась компания Clonorgan Biotechnology из Чэнду, Китай. Три гена свиньи были отключены, чтобы белки, которые они кодируют, не активировали иммунную систему человека. Также были добавлены три человеческих гена, чтобы сделать орган более совместимым с человеческим организмом.
В мае 2024 года команда трансплантологов извлекла левое лёгкое свиньи и пересадила его пациенту с погибшим мозгом, у которого сохранилось правое лёгкое. За день до процедуры пациенту ввели иммунодепрессанты, которые продолжали давать ежедневно после операции.
В организме пациента не было признаков «сверхострого отторжения», которое произошло бы сразу после трансплантации, если бы оно имело место. Несмотря на то, что лёгкое успешно прошло этот начальный этап, примерно через 24 часа начали проявляться признаки отторжения, сопровождающиеся отёком и воспалением. К третьему дню после операции иммунная система выработала антитела против органа, что привело к некоторому повреждению лёгкого.
Исследователи предположили, что для будущих попыток проведения подобных экспериментов может быть полезно блокировать действие определённых иммунных клеток, а также подавлять определённые сигнальные молекулы, усиливающие воспаление. Лёгкие представляют собой серьёзную проблему, поскольку, постоянно контактируя с воздухом извне, они содержат множество белков, предназначенных для иммунной защиты. Парадоксально, но это делает их лёгкой мишенью для иммунной системы хозяина, которая воспринимает их как «чужеродные». Кроме того, ткань лёгких, которая обеспечивает обмен кислорода и углекислого газа, очень хрупкая, а значит, любые иммунные атаки, направленные против неё, наносят серьёзный ущерб.
Остаются открытыми вопросы о том, как усовершенствовать этот метод и насколько хорошо он может работать на живом пациенте. Например, на основании текущего исследования неясно, насколько хорошо свиное лёгкое могло бы поддерживать пациента, если бы его отключили от аппаратов жизнеобеспечения, доктор Ричард Пирсон, хирург-трансплантолог торакальной хирургии в Массачусетской больнице общего профиля в Бостоне, который не участвовал в недавней процедуре, рассказал Science News.
«Будущие исследования могут усовершенствовать подход к ксенотрансплантации лёгких и приблизить нас к клиническим испытаниям», — заключили авторы исследования. «Это исследование даёт важнейшее представление об иммунных, физиологических и генетических барьерах, которые необходимо преодолеть, и открывает путь для дальнейших инноваций в этой области».