Лишь недавно средства массовой информации закончили подводить итоги 2021 года, перечисляя наиболее важные научные достижения, как поступила свежая новость, которая, несомненно, войдет в число наиболее значимых событий в области науки и медицины наступившего 2022 года. В США впервые в истории пациенту было пересажено донорское сердце генетически модифицированной свиньи.
Ксенотрансплантацию, то есть пересадку органов другого вида, многие считают перспективным вариантом решения проблемы растущего дефицита донорских органов. Но, чтобы воспользоваться этой возможностью, надо справиться с отторжением чужеродного органа иммунной системой. Один из главных кандидатов на роль донора органов при ксенотрансплантации — свинья. Свиные органы имеют сходный размер с человеческими, отдаленное родство свиней с человеком снижает риск передачи заболеваний по сравнению с пересадкой органов от обезьян, и, наконец, свиньи быстро растут, что позволит сравнительно оперативно получать органы. В экспериментах по ксенотрансплантации чаще всего в качестве реципиента органов выступают бабуины. Подробнее о таких исследованиях мы рассказывали в очерках «Свинячье сердце» и «Свиньи придут на помощь».
К нынешнему достижению ученые шли постепенно. Сначала они неоднократно пересаживали сердце свиней в брюшную полость бабуина. И добились того, что обезьяны после этой операции жили больше 900 дней. Но у этих бабуинов оставалось собственное сердце, и оно играло ведущую роль в кровообращении. Затем пришел черед экспериментов по полной замене сердца бабуина на донорское сердце свиньи. В декабре 2018 года коллектив ученых из Швеции, Швейцарии и Германии рассказал в журнале Nature об эксперименте, в ходе которого бабуин с пересаженным сердцем свиньи прожил больше шести месяцев. Для достижения этого результата ученые применили ряд новшеств как до пересадки, так и после. Донорские сердца хранились при температуре 8 °C, и через них постоянно циркулировала жидкость, содержащая кислород, гормоны, эритроциты и питательные вещества. После трансплантации оказалось необходимо давать бабуину лекарства, приостанавливающие рост свиного сердца. Слишком быстрый рост, свойственный сердцам свиней даже вне организма, нарушал их нормальное функционирование в организме бабуина. Также необходимо было снизить кровяное давление бабуинов до уровня, характерного для свиней.
В августе 2018 года пионер британской трансплантологии сэр Теренс Инглиш (Terence English), 40 лет назад проведший первую в стране операцию по пересадке сердца, заявил, что считает возможным появление адаптированного свиного сердца, пригодного для трансплантации человеку, уже в течение ближайших трех лет. Он выразил надежду на более быстрый успех с другой операцией — пересадкой человеку почки свиньи. «Если результаты ксенотрансплантации будут удовлетворительны применительно к свиным почкам, пересаженным людям, то вполне вероятно, что сердца будут использованы с хорошим эффектом в течение нескольких лет, — сказал 87-летний ученый. — Если это получается с почкой, это получится с сердцем».
Предсказание Теренса Инглиша о пересадке почки частично сбылось в октябре 2021 года. В Нью-Йорке был проведен эксперимент по подключению почки свиньи к организму человека. Он был проведен на женщине, у которой на тот момент уже была диагностирована смерть мозга, и жизнь ее организма поддерживалась искусственно в течение трех дней. Для трансплантации была использована почка свиньи из генетической линии GalSafe, созданной компанией United Therapeutics. У этих свиней удален ген фермента, производящего альфа-галактозу — углеводород, обычно присутствующий на поверхности клеточных мембран. Отсутствие альфа-галактозы должно было снизить отторжение пересаженного органа со стороны иммунной системы человека.
Эксперимент был признан успешным. Свиная почка проработала трое суток, выраженной иммунной реакции не наблюдалось. Почка исправно производила мочу и сумела компенсировать почечную недостаточность, имевшуюся у умершей женщины. Уровень креатинина в ее крови вернулся к норме. В дальнейших планах группы, проведшей пересадку, получить разрешение FDA на аналогичную операцию уже для живых пациентов, находящихся на терминальной стадии почечной недостаточности.
Одобрение FDA получила и команда из Медицинской школы Университета Мэриленда, которая четыре дня назад провела первую в истории пересадку свиного сердца. Основанием для разрешения на экспериментальную операцию стало то, что пациент — 57-летний Дэвид Беннет — был признан непригодным для получения человеческого донорского сердца, но без замены сердца его неминуемо ожидала смерть.
Свинья, ставшая донором сердца, была особым образом подготовлена. Ученые внесли изменения в десять ее генов. Часть генов была отключена, а несколько, наоборот, внесены в геном — всё это было направлено на снижение иммунной реакции человеческого организма. Кроме того, был отключен ген, вызывающий быстрый рост сердечной ткани у свиней.
Операция длилась семь часов и, по словам врачей, завершилась успешно. Донорское сердце перекачивает кровь Дэвида Беннета, отторжение органа не наблюдается. Правда, о долговременном успехе говорить пока рано. Пациенту предстоит пройти курс лечения препаратами, подавляющими иммунный ответ.
Заведующая кафедрой хирургии Медицинской школы Университета Мэриленда Кристин Лау (Christine Lau), которая находилась в операционной во время пересадки сердца, говорит: «Он подвергается большему риску, потому что нам требуется больше иммуносупрессии, немного отличающейся от той, что мы обычно делаем при трансплантации от человека к человеку. Насколько хорошо пациент будет чувствовать себя с этого момента, я не знаю, поскольку, как вам известно, мы никогда не делали этого раньше». Сам пациент, впрочем, был настроен оптимистично. В течение шести недель до операции он был прикован к постели и подключен к аппарату жизнеобеспечения. «Я с нетерпением жду возможности встать с постели после того, как выздоровею», — сказал он. В понедельник сообщалось, что Дэвид Беннетт дышит самостоятельно и находится под пристальным наблюдением врачей. Хирург Бартли Гриффит (Bartley Griffith) говорит о своем пациенте: «Он осознает масштабы того, что было сделано, и действительно понимает важность этого. Мы никогда не делали этого с человеком, и мне нравится думать, что мы предоставили ему лучший вариант, чем то, что было бы продолжением его терапии. Но проживет ли он день, неделю, месяц, год, я не знаю».
Понимая рискованный, если не сказать авантюрный, характер первопроходческой операции, Кристин Лау убеждена в необходимости этого шага в развитии трансплантологии: «Люди постоянно умирают в списке ожидания, не дождавшись донорских органов. Если бы мы могли использовать генетически модифицированные органы свиней, им не пришлось бы ждать, они могли бы получить орган по мере необходимости. Кроме того, нам не пришлось бы летать по всей стране ночью, чтобы извлекать органы и помещать их в контейнеры». Сейчас в США каждый день умирает 17 человек в ожидании пересадки сердца, и, как сообщается, в листе ожидания находятся более 100 000 человек.
