Бабуин с человеческим сердцем
Фото: Matthias Rietschel / APN Photo / AP

Фото: Matthias Rietschel / APN Photo / AP

Американские медики заявили об успешном завершении эксперимента по пересадке сердца свиньи бабуину

Медики из Национального института здравоохранения США провели амбициозный опыт, в рамках которого они пересадили бабуину сердце генетически модифицированной свиньи и успешно удерживали организм обезьяны от отторжения чужеродного органа больше года, что превысило предыдущий рекорд долгожительства имплантированных сердец более чем в два раза. Это достижение, как считают ученые, заметно приближает нас к возможности пересадки подобных генно-модифицированных «биозапчастей» человеку. О результатах исследования рассказывает пресс-служба Национального института сердца, легких и крови в Бетесде (NHLBI), где проводился этот эксперимент.

«До тех пор пока мы не научимся выращивать органы из искусственных тканей тела, что вряд ли произойдет в ближайшем будущем, ксенотрансплантация является вполне допустимым способом для решения проблемы хронического дефицита органов для пересадки. Несмотря на множество сложностей и неудач, последние генетические и иммунологические открытия помогли нам оживить эту идею и существенно продвинуть вперед прогресс в области пересадки чужеродных органов», — рассказал Мухаммад Мохиуддин из NHLBI.

Мохиуддин, сотрудники его лаборатории, а также представители корпорации Revivicor в течение нескольких лет работали над выведением породы свиней, чей геном был бы модифицирован таким образом, что их клетки не распознавались бы иммунной системой человека в качестве чужеродной ткани и не отторгались бы организмом. Подобную задачу достаточно трудно реализовать, так как многие гены, задействованные в формировании подобной реакции, часто являются критически важными для работы органа, из-за чего их нельзя просто так отключить.

Кроме того, создание подобных имплантируемых органов затруднено тем, что их невозможно проверить на практике, если не прибегать к опытам на добровольцах. Мыши с человеческой иммунной системой слишком малы для подобных экспериментов, а обезьяны, в том числе шимпанзе и другие ближайшие родичи человека, слишком сильно отличаются в этом отношении от людей. Кроме того, выращивание приматов с человеческими генами иммунитета вряд ли будет возможно из-за проблем этического характера.

По этой причине Мохиуддин и его коллеги проводили свои опыты по сложной, многоступенчатой схеме, позволявшей им обойти эти медицинские и социальные препятствия. Сначала ученые проанализировали геном человека и выделили несколько десятков генов, содержащих в себе инструкции по сборке клеточных белков и сигнальных молекул, которые иммунная система использует в качестве сигналов «свой-чужой». Затем они аналогичным образом изучили ДНК свиней, выделили в ней аналоги этих генов и сравнили их структуру с их человеческими двойниками. Подобные данные были необходимы молекулярным биологам для понимания того, какие гены животного следует заменить, а какие можно оставить в первозданном виде.

Удаление и вставка новых генов в ДНК млекопитающих — трудоемкий и долгий процесс, из-за чего ученые и сотрудники компании из Revivicor, специализирующейся на выращивании таких животных, проводили одновременно четыре эксперимента по выращиванию свиней с «человеческим» сердцем. В каждом случае биологи отключали ген GALalpha, помогающий клеткам производить молекулы одного из сахаров и отсутствующий в геноме человека и приматов, а также меняли структуру нескольких других генов, вызывающих реакцию отторжения.

После того как вырастало первое поколение поросят, авторы статьи пересаживали их сердца в брюшную полость бабуинов, подключая новый орган параллельно с сердцем самой обезьяны, что заметно снижало нагрузку на него. Подобный странный подход был необходим для того, чтобы сделать эту операцию максимально безопасной для примата и исключить влияние различных побочных факторов на процесс срастания второго сердца с кровеносной системой бабуина.

Из-за различий в иммунных системах человека и обезьян авторам статьи приходилось постоянно вводить в кровь приматов целый набор из созданных в их лаборатории лекарств, подавляющих работу только тех частей их иммунитета, которые реагируют на человеческие гены в сердце свиньи. Избирательное подавление иммунной системы бабуинов позволяло ученым решить сразу две задачи: во-первых, это продляло жизнь обезьянам и снижало нагрузку на их организм, а во-вторых, помогало медикам понять, какие из отключенных ими генов больше всего сигнализируют организму о чужеродности сердца.

Результаты этого эксперимента были абсолютно разными для всех четырех групп приматов, получивших сердца от разных пород генно-модифицированных свиней. Первая версия сердца была довольно неудачной — почти половина бабуинов погибла в первые сто дней эксперимента в результате различных осложнений и развития тромбов, хотя их вторичные сердца не были отторгнуты и продолжали биться даже в последние секунды перед смертью. Вторая и третья партия генно-модифицированных органов была еще хуже: все обезьяны погибли через тридцать дней после операции.

Четвертая партия трансгенных «биозапчастей» оказалась крайне удачной — лишь в двух случаях организм бабуинов отторг новый орган почти через год после начала опытов, а три сердца у обезьян продолжают биться. По словам авторов статьи, сила сокращений, их частота, толщина стенок желудочков и предсердий, и все прочие кардиологические параметры находятся в полной норме и сегодня. Ни в одном случае в сердце приматов из четвертой группы не возникали тромбы, являющиеся одной из самых характерных и опасных реакций отторжения. Как считают ученые, пересаженным органам было бы под силу в одиночку снабжать весь организм обезьян кровью, если бы это позволяла постановка эксперимента.

«Ксенотрансплантация может помочь решить нам проблему с постоянным недостатком органов для пересадки. Наше исследование показало, что мы можем значительно продлить время жизни таких органов на очень большое время, используя комбинацию из трансгенных сердец и препаратов, избирательно подавляющих работу иммунной системы. Используя собранные во время этих опытов данные, мы надеемся, что нам получится повторить этот успех в экспериментах "пожизненной" имплантации сердца. Это открывает дорогу для использования органов животных для пересадки в тело человека», — продолжает ученый.

Болгарский гамбит Далее в рубрике Болгарский гамбит«Русская планета» анализирует, почему Болгария ищет пути на Запад, несмотря на тесные связи с Россией Читайте в рубрике «Наука и технологии» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»Сооснователь IT-гиганта представил в Технопарке МФТИ настоящий гоночный болид «Формулы-1» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»

Комментарии

20 августа 2014, 02:11
С каких это пор сердце свинья стало человечьим???
20 августа 2014, 11:42
Александр Телишев,присоединяюсь к вопросу Анатолия,что за несуразица?
20 августа 2014, 12:07
Как насчет того, чтобы теперь пересадить сердце бабуина свинье? ;)

А теперь серьезный вопрос (риторический) - учитывая все вышеизложенное, кто по вашему мнению является главным заказчиком трансплантации органов и косвенным организатором и стимулятором киднеппинга?
Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Интересное в интернете
Читайте самое важное в вашей ленте
Подпишитесь на «Русскую планету» в социальных сетях и читайте наиболее актуальные материалы
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!
Станьте нашим читателем,
сделайте жизнь интереснее!
Помимо актуальной повестки дня, мы также публикуем:
аналитику, обзоры, интервью, исторические исследования.
личный кабинет
Спасибо, я уже читаю «Русскую Планету»