Przeszczepy organów od świni: edycja genów poprawia ich skuteczność

Fizjologia świni jest relatywnie podobna do fizjologii człowieka. Dlatego niektóre organy tego parzystokopytnego zwierzęcia mogłyby posłużyć do przeszczepów dla pacjentów, którzy nie mogą liczyć na inne rozwiązania. Niestety, ta możliwość ma wiele ograniczeń. Antygeny (biochemiczne znaki rozpoznawcze) obecne na powierzchni organów świni są bardzo odmienne od tych ludzkich, co szybko doprowadza do odrzucenia przeszczepu. Poza tym, w genomie tych potencjalnych dawców znajdują się retrowirusy, czyli wbudowany wiele pokoleń temu materiał genetyczny dawnych patogenów, który w pewnych warunkach może ulec aktywacji. W DNA człowieka również znajdują się takie struktury (i nie wszystkie działają niekorzystnie). Są to jednak wirusy, z którymi nasz gatunek radzi sobie od tysięcy lat, a wobec obcych drobnoustrojów jesteśmy bardziej bezbronni. Zresztą niezależnie od pochodzenia patogenów, podczas planowania przeszczepu ogranicza się ryzyko ich transmisji tak jak to tylko możliwe.

Interdyscyplinarny zespół uczonych (m.in. medycy z Harvard Medical School, genetycy z firmy eGenesis i transplantolodzy z Duke University Medical Center) od jakiegoś czasu testuje metody, które pozwoliłyby rozwiązać te problemy. Wcześniej sprawdzał, czy skuteczność transplantacji będzie większa, jeśli w organach świń zahamuje się ekspresję glikanowych antygenów. I uzyskał obiecujące rezultaty: narządy były rzadziej odrzucane niż wtedy, gdy nie wpływano w żaden sposób na DNA. Teraz uczeni poszli o krok dalej i dokonali łącznie 69 edycji w genach dawców. Część polegała na zahamowaniu ekspresji genów kodujących antygeny odpowiadające za wcześniejsze odrzucenia organów. Inne – na wyposażeniu świń w transgeny ludzkie – miało się to przyczynić do mniej agresywnej odpowiedzi układu immunologicznego biorców. Ostatni rodzaj edycji polegał na inaktywacji wszystkich kopii retrowirusów wbudowanych w świńskie DNA. Tak przygotowane nerki świń (tu: miniaturowych zwisłobrzuchych) przeszczepiano makakom.

Autorzy eksperymentu oceniają swoją pracę jako sukces. Przede wszystkim dlatego, że udało im się wydłużyć czas od przeszczepu do odrzucenia organu – przy wcześniejszych próbach wynosił on średnio 24 dni, teraz – 176 dni. U jednego biorcy przeszczep przetrwał ponad 2 lata, czyli 758 dni – ta maksymalna wartość bardzo odbiega jednak od najmniej udanych interwencji, a uzyskana średnia niezbyt wiarygodnie odzwierciedla całą próbę. Przeszczepów wykonano łącznie 21. W sześciu przypadkach odrzucenie organów nastąpiło w czasie krótszym niż 2 tygodnie. Dłużej, niż 3 miesiące przeżyło tylko 9 osobników. Nie znaczy to, że wysiłki uczonych nie powinny zostać uznane za wartościowe. Raczej trzeba przyjąć do wiadomości, że do tego typu przeszczepów u ludzi jest jeszcze długa droga.