Чужое сердце: новая веха в пересадке органов животных человеку

Рискованный эксперимент

Пациентом стал 57-летний Дэвид Беннет, страдавший от тяжелой сердечной недостаточности. Мужчине требовалась пересадка сердца, но врачи отказались ставить его в очередь на ожидание донорского органа. Дело в том, что он игнорировал медицинские рекомендации и не проходил нужную терапию. 

Беннету предложили экспериментальное лечение – трансплантацию сердца свиньи, в геном которой были внесены изменения. Они были нужны для того, чтобы донорский орган не отторгался иммунной системой человека. Именно отторжение является одной из серьезнейших проблем при трансплантации.

После операции состояние Беннета улучшилось, но он прожил всего пару месяцев. Тем не менее, врачи из University of Maryland Medical Center, которые провели трансплантацию, считают: им удалось сделать то, что раньше не получалось ни у кого – продемонстрировать возможность пересадки человеку генетически модифицированного сердца животного без немедленного отторжения. Внедрение этой методики в клиническую практику может решить проблему дефицита донорских органов и связанное с ней длительное нахождение пациентов в списке ожидания.

Первые шаги

Попытки ксенотрансплантации предпринимаются уже давно. Чаще всего донорами становились свиньи, овцы, обезьяны. Операции заканчивались смертью пациентов из-за отторжения пересаженного органа. Справиться с этой проблемой помогли иммунодепрессанты – препараты, подавляющие активность иммунной системы. С ними стало проще пересаживать донорские органы от одних людей другим, а потому исследователи стали чаще задумываться и о межвидовой трансплантации.

В 1960-х годах в США состоялся крупный эксперимент. Хирург Кит Реемтсма провел 13 операций, пересадив людям почки шимпанзе. В те годы трансплантацию этих органов от человека человеку еще не делали,  как и хронический гемодиализ, так что это была попытка спасти жизни людей. Успешной ее назвать нельзя. Почти все пациенты вскоре скончались. Исключение – 24-летняя девушка, которая прожила после операции целых девять месяцев. 

Другим знаковым событием стала пересадка сердца бабуина новорожденной девочке в 1984 году. Операцию провел другой американский хирург – Леонард Ли Бейли. После нее ребенок прожил 3 недели. На трансплантацию врач решился из-за того, что сердце требовалось немедленно, а найти его быстро было невозможно. Его действия многими были признаны неэтичными. Трансплантолога критиковали и защитники животных, и коллеги. При этом операция привлекла внимание к нехватке донорских органов.

Братья меньшие

Обезьян рассматривали как потенциальных доноров для людей из-за общности происхождения. Особые надежды возлагали на шимпанзе. У них органы по размеру сопоставимы с человеческими, совместимы и группы крови. Однако вид попал в перечень вымирающих, и от использования органов шимпанзе отказались. Свою роль сыграл и этический вопрос.

С использованием свиней таких проблем не возникло, и к 1990-м годам ученые, занимавшиеся ксенотрансплантацией, переключились на них. Среди плюсов – сходство размеров органов, быстрый рост и созревание животных, что ускоряет «выращивание» нужных органов и низкий риск передачи свиных инфекций человеку (с обезьянами такой риск был весьма высок).

Но попытки трансплантации между людьми и свиньями были менее удачными, чем с обезьянами. Даже при использовании иммунодепрессантов организм человека быстро отторгал чужеродные органы, поэтому о клиническом использовании речь не шла. Выяснить причину отторжения удалось в 1993 году. Оказалось, что на поверхности свиных клеток находится галактоза-альфа-1,3-галактоза (альфа-гал). Этот углевод распознается иммунной системой приматов, что провоцирует быстрое отторжение пересаженного органа. 

Новой задачей для ученых стало выращивание свиней, у которых «опасный» углевод будет отсутствовать. Добиться этого удалось путем генной модификации. Была создана специальная порода свиней, органы которых были безопасны для ксенотрансплантации. 

Прежде чем пересадить свиные органы людям, ученые провели трансплантацию обезьянам,  продолжительность жизни которых после этого составила около полугода. Следующим этапом были операции на пациентах со смертью мозга, жизнь которых поддерживалась с помощью медицинской аппаратуры. В конце 2021 года им пересадили свиные почки. Признаков отторжения после операции не было. 

Перспективы внушают оптимизм

Пересадка свиного сердца Дэвиду Беннету на сегодняшний момент является наиболее совершенной операцией в ксенотрансплантологии. Удалось продемонстрировать, что генетически модифицированное свиное сердце может хорошо функционировать в человеческом теле на фоне корректно подобранной иммуносупрессии (искусственного угнетения иммунитета – прим. ред.). Хирург Бартли Гриффит, который провел операцию, заявил, что настроен оптимистично и планирует продолжить работу в этой области.

На фоне того, что с пересадкой человеку сердца свиньи есть сложности, исследователи рассматривают и другие подходы к ксенотрансплантации, рассказал научный сотрудник Центра трансляционной медицины Университета «Сириус» Александр Егоров. По его словам, перспективы использования современных технологий внушают оптимизм.

«Можно использовать децеллюляризованные ткани и органы животных для реконструкции человеческих, выращивать органы из стволовых клеток человеческого происхождения на гуманизированных или лишенных иммунного ответа животных и даже применять 3D-печать органов для последующей трансплантации».