První prasečí-humánní transplantační značky milníku v xenotransplantaci-ale chirurgové mají mnohem více otázek

Co znamená první transplantace plic prasečího k humánu pro xenotransplantaci?

Podle Humberto Basilio editoval Sarah Lewin Frasier

Vědci tento týden oznámili, že se jim podařilo udržet geneticky modifikované plíce naživu v lidském těle – i když krátce –poprvé. Plíce přežily devět dní a označily to, co někteří vědci říkají, je časný krok k velkému průlomu s dlouhým kloubem. Ale jiní poznamenávají, že silnice vpřed je stále zdlouhavá.

S dostupnými lidskými orgány neustále plnění pouze nepatrné frakce poptávky po transplantaciVědci se po celá desetiletí snaží proměnit prasata v dárce na záchranu života. Mnoho prasečích orgánů je blízké velikosti a struktuře vůči lidem u lidí a prasata jsou plodí chovatelé, kteří jsou relativně snadno zvýšeni v prostředí bez patogenů. Vědci mají úspěšně transplantované ledviny prasatJátra a srdce na lidi, ale plíce zůstaly skličující výzvou kvůli jejich složité fyziologii.

Pro jednu věc, plíce obsahují mnoho krevních cév a bílé krvinky zvané makrofágy, které obklopují a zabíjejí bakterie a viry. Tyto buňky rychle způsobují imunitní odpovědi – ale také mají tendenci spouštět rychlý a potenciálně smrtelný zánět, když chirurgové obnoví průtok krve po jeho snížení během transplantačního chirurgického zákroku. Kvůli takové složitosti, „věděli jsme, že plíce budou posledním orgánem, který se dostane na kliniku,“ říká Muhammad Mohiuddin, chirurg a prezident Mezinárodní asociace xenotransplantace, který provedl první transplantaci srdce prasat v roce 2022, ale nebyl zapojen do nového experimentu. A ačkoliv je to „velký úspěch“ pro pole, „musíme být opatrně optimističtí“, protože je to jen časný vpád pro pochopení tohoto nesmírně obtížného postupu.

O podpoře vědecké žurnalistiky

Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.

Tým vědců na čínské Guangzhou Medical University transplantoval prasečí plíce do těla 39letého příjemce, který byl již prohlášen za mrtvý mozek. Vědci použili techniku ​​editace genu CRISPR ke změně tří genů prasat, které jsou přirozeně zaměřeny lidskými protilátkami. Přidali také tři lidské geny, které pomáhají zabránit odmítnutí. Z výsledného geneticky modifikovaného prasetě přesadili levé plíce do příjemce, jehož tělo bylo udržováno na podpoře života, aby pozorovala, jak orgán fungoval a jak reagoval lidský imunitní systém. Také podávali imunosupresivy, aby pomohly zabránit odmítnutí.

Transplantované plíce zůstaly funkční po dobu devíti dnů a lidské tělo nebylo okamžitě odmítnuto. Vědci však hlásili známky poškození plicní tkáně – založené na nedostatku kyslíku během transplantace – jeden den po operaci. A imunitní systém vykazoval první známky odmítnutí zprostředkované protilátkou ve třech a šesti dnech. Experiment byl ukončen devět na žádost rodiny příjemce.

Ve studii, která byla tento týden zveřejněna v přírodní medicíně, autoři uvedli, že tento proces potřebuje významná zlepšení, jako je optimalizace genetických modifikací prasete a imunosupresivní léky používaná k zabránění dlouhodobému odmítnutí orgánu. Žádný z autorů nereagoval na žádosti o rozhovory Scientific American.

„Nemyslím si, že slepě přidáním dalších knockoutů a transgenů je řešením,“ říká imunolog Columbia University Megan Sykes s odkazem na genetické změny do dárcovského prasete. Pokud vědci tento přístup zaujmou, dodává, každá modifikace by měla být testována samostatně přesazováním prasat do paviánu – primáti, který se často používá jako prehumánní testovací zastávka pro transplantaci. Sykes nebyl zapojen do chirurgického zákroku a zaměřil se na experimenty s prasat na baboonu, aby vytvořil toleranci příjemce k transplantovaným plicím „myslím, že tolerance, stejně jako lepší kontrola vrozené imunity, bude pro úspěch nezbytná,“ říká.

„Bylo by hezké zjistit, zda plíce dokázaly podporovat život,“ říká chirurg Richard Pierson z Harvardské lékařské fakulty, který také přesadil prasečí plíce na nehumánní primáty. Pro testování této schopnosti říká Pierson, chirurgové mohou blokovat průtok krve do stávajících plic příjemce, takže transplantovaná plíce budou fungovat sama o sobě.

Nejdelší prasata plíce přežila poté, co byla transplantována do paviánu, 31 dní. Pierson, který tuto chirurgii provedl, říká, že nový – spolu s klinicky úspěšnými transplantací ledvin prasat – „vyvolává nadšení“ v komunitě transplantační medicíny. „Připomíná nám, že dochází k skutečnému pokroku,“ říká.

Nedávné relaxace regulačních rámců zemí rozšířily příležitosti chirurgů experimentovat s operacími prasečími a člověky, což je pravděpodobné, že se v nadcházejících letech pokusí o více takových postupů, říká Mohiuddin.

Transplantace ledvin prasat u lidí prokázaly v posledních letech úspěšné výsledky; Tyto orgány fungovaly relativně dobře. Dva lidé v současné době žijí s ledvinou prasat – jeden v Číně, který podstoupil operaci v březnu a další v USA, který má nový orgán od ledna.

Poslední předběžná chirurgie u příjemce se smrtí mozku nemůže mnoho odhalit o dlouhodobou funkci plic, říká Mohiuddin. Dodává však, že to může pomoci vědcům testovat imunosupresivní drogy, které v tělech paviánů nefungují stejným způsobem.

Podle Mohiuddina jsou zapotřebí některé obtížné první kroky k rozvoji vývoje transplantačních operací prasečích k člověku, které by jednoho dne mohly zachránit tisíce životů. Říká, že věřil v možnost provést transplantaci srdce prasat po desetiletí, než mohl provést operaci. „Pokrok bude pomalý,“ dodává, „ale každý pokrok, který se děje v této oblasti, je velmi kritický.“

Je čas postavit se za vědu

Pokud se vám tento článek líbil, rád bych požádal o vaši podporu. Vědecký Američan sloužil jako obhájce vědy a průmyslu po dobu 180 let a právě teď může být nejkritičtějším okamžikem v této historii dvou století.

Byl jsem Vědecký Američan Předplatitel od svých 12 let a pomohlo to utvářet způsob, jakým se dívám na svět. Dejte mi vědět Vždy mě vzdělává a potěší a inspiruje pocit úcty pro náš obrovský, krásný vesmír. Doufám, že to také pro vás.

Pokud Přihlaste se k odběru Vědecký AmeričanPomáháte zajistit, aby naše pokrytí bylo soustředěno na smysluplný výzkum a objev; že máme zdroje na podávání zpráv o rozhodnutích, která ohrožují laboratoře po celé USA; a že podporujeme začínající i pracující vědce v době, kdy se hodnota samotné vědy příliš často nerozpoznala.

Na oplátku získáte základní zprávy, Upmasující podcastyBrilantní infografika, zpravodaje nemohu vynechatMust-Watch videa, náročné hrya nejlepší psaní a hlášení vědeckého světa. Můžete dokonce Darujte někomu předplatné.

Nikdy nebylo důležitější čas, abychom se postavili a ukázali, proč věda záleží. Doufám, že nás v této misi podpoříte.