Niedawno chirurdzy z Massachusetts General Hospital w Bostonie wszczepili nerkę pobraną od zmienionej genetycznie świni żywemu pacjentowi. Zdaniem prof. Macieja Kosieradzkiego, chirurga transplantologa ze Szpitala Klinicznego Dzieciątka Jezus w Warszawie, to niezwykłe dokonanie, ale na ogłoszenie przełomu jeszcze za wcześnie.
Prof. Maciej Kosieradzki. Fot. WUM
- Nie można mówić, że już został rozwiązany problem niedoboru narządów, że mamy gotowy produkt, którego bez obaw można używać
- Obecne metody manipulacji genetycznych to rzeczywiście niebywałe narzędzie, które pozwala wyciąć dowolny gen, czy wstawić praktycznie dowolną sekwencję
- Świnia żyje 15-20 lat, ale to nie musi oznaczać, że pobrany od niej narząd będzie się także szybko starzał
- Pobieranie nerki czy innych narządów od świni jest dosyć łatwe, a do tego można tę procedurę sprawnie trenować, bo dostęp do materiału jest wyjątkowo łatwy
– Wyczyn ten budzi nadzieje, ale nie można mówić, że już został rozwiązany problem niedoboru narządów; że mamy gotowy produkt, którego bez obaw można używać – mówi prof. Maciej Kosieradzki. – Prace nad przeszczepieniami narządów pochodzących od innych gatunków trwają od lat. Już w 1984 roku przeprowadzono serię eksperymentów, w których małym dzieciom przeszczepiono kilka serc pobranych od pawianów. Baby Fae przeżyła 3 tygodnie – w tamtym czasie był to najdłużej funkcjonujący przeszczep u niemowlęcia, włączając w to przeszczepienia serca pochodzącego od człowieka. Czterdzieści lat i setki odkryć genetycznych później, serca zmodyfikowanych genetycznie świń przeszczepione dwóm biorcom w USA przestały funkcjonować po niespełna dwóch miesiącach. Nie wiadomo jeszcze, jak w długiej perspektywie będzie działała wszczepiona właśnie świńska nerka. Niedawno na Uniwersytecie Nowojorskim dwie nerki przeszczepiono zmarłym osobom ze sztucznie podtrzymywanym krążeniem. Utrzymano ich satysfakcjonującą funkcję przez 50 dni.
Nowe zabiegi znacząco różnią się jednak od eksperymentów sprzed lat. Wykorzystywane obecnie nerki pochodzą od świń mocno zmienionych genetycznie. Modyfikacje te mają powodować, że przeszczep zostanie zaakceptowany przez organizm człowieka.
– Obecne metody manipulacji genetycznych to rzeczywiście niebywałe narzędzie, które pozwala wyciąć dowolny gen, czy wstawić praktycznie dowolną sekwencję – podkreśla ekspert. – Ale czy wprowadzone modyfikacje wystarczą? Tego się dopiero dowiemy. Nie wiadomo, jak długo nerka będzie działała. Nie możemy wszczepiać pacjentowi co roku nowego narządu, bo za każdym razem operacja staje się trudniejsza, a pacjent ma coraz trudniejszą sytuację immunologiczną. Potrzebujemy narządów, które działają co najmniej ok. 10 lat.
Pozostaje też pytanie, czy lub kiedy uda się odtworzyć wszystkie funkcje nerki. Oczyszczanie krwi to bowiem jedno z wielu jej zadań.
– Zasadniczo każda nerka ssaka zbudowana jest podobnie i spełnia te same funkcje – mówi chirurg. – Jeśli chodzi o filtrowanie krwi, czyli głównie usuwanie mocznika i kreatyniny, świńska nerka działa świetnie. Mam jednak pewne wątpliwości co do tego, jak np. będzie działała erytropoetyna, czyli hormon potrzebny do produkcji czerwonych krwinek. Receptor dla niej może być swoisty gatunkowo. Nie wiadomo też, jak będzie działał hormonalny cykl renina-angiotensyna-aldosteron, kontrolujący ciśnienie krwi i stężenie jonów.
Tymczasem teoretycznie świnie mogłyby zapewnić dostęp nie tylko do nerek.
– Już dwa razy próbowano przeszczepiać świńskie serca. Jak dotąd bez spektakularnego powodzenia, ale serce świni rozmiarami jest niemal identyczne z ludzkim. Gdyby się udało wszczepiać serca świń, byłoby to znakomite rozwiązanie problemu ich niedoboru – podkreśla prof. Kosieradzki.
Zwierzęta te mają różnego rodzaju przewagi nad dużymi małpami, które są bardziej spokrewnione z człowiekiem.
– Problem z narządami świń był taki, że na ich komórkach znajdują się pewne antygeny cukrowe, które powodują natychmiastowe odrzucenie przeszczepu – wyjaśnia ekspert. – Z pomocą nowoczesnych narzędzi modyfikacji genetycznej i technik klonowania teraz udało się je usunąć. Małpy naczelne w ogóle nie mają tych antygenów, ale w ich przypadku powstają inne problemy. W przypadku dużych małp pojawiają się bowiem duże zastrzeżenia etyczne. Mniejsze gatunki, np. pawiany, mają z kolei za małe dla człowieka narządy. Do tego małpy dużo wolniej się rozmnażają i dłużej rosną. Świnia może mieć np. 12 prosiąt, z których wszystkie będą identyczne, a do tego w ciągu roku będą gotowe do pobrania narządów. To najlepszy zwierzęcy model.
Nie wiadomo jednak, jak krótsze życie świń wpłynie na trwałość przeszczepianego narządu.
– Świnia żyje 15-20 lat, ale to nie musi oznaczać, że pobrany od niej narząd będzie się także szybko starzał. Będzie bowiem podawany działaniu różnych czynników wzrostowych wydzielanych przez organizm człowieka, a to może wiele zmienić – tłumaczy ekspert. – Prawda jest taka, że nie wiemy, jak pod tym względem świńskie narządy będą się zachowywały. Nie przeprowadzono dotąd takich eksperymentów.
Kolejny problem to potencjalne, odzwierzęce infekcje wirusowe.
– Świnie, podobnie jak inne zwierzęta, a także ludzie, noszą w swoim genomie specyficzne dla swojego gatunku wirusy – wyjaśnia prof. Kosieradzki. – Im te zarazki nie szkodzą, ponieważ towarzyszą im od dawna. Istnieje jednak obawa, że mogą się przenieść na człowieka. Wiemy wszyscy, jak wyglądała sytuacja z COVID-19. Za ustanie funkcji pierwszego świńskiego serca przeszczepionego człowiekowi również w głównej mierze odpowiadał przeniesiony z przeszczepem odzwierzęcy wirus. Wprowadzanie świńskich narządów do wnętrza organizmu człowieka to więc potencjalne duże ryzyko. Być może, robiąc to, otworzymy „biologiczną puszkę Pandory”. Naukowcy starają się unieszkodliwiać te wirusy – 59 modyfikacji genetycznych w przeszczepionej właśnie nerce dotyczyło inaktywacji zawartych w genomie świni sekwencji wirusowych – ale powstaje pytanie, czy rzeczywiście uda się to zrobić do końca. Myślę, że jakieś problemy będą się pojawiały.
Jeśli jednak uda się pokonać te wyzwania, samo przeszczepianie świńskich narządów nie powinno być trudne.
– Pobieranie nerki czy innych narządów od świni jest dosyć łatwe, a do tego można tę procedurę sprawnie trenować, bo dostęp do materiału jest wyjątkowo łatwy. Nawet teraz eksperymentujemy często na świniach – mówi transplantolog. – Przeszczepienie świńskiej nerki czy serca człowiekowi też nie powinno nastręczać technicznych trudności. Ze względu na różnice anatomiczne wydawało mi się, że pewien kłopot będzie stanowiło przeszczepienie wątroby, ale jak się okazało na początku bieżącego roku, chińscy naukowcy już ten problem rozwiązali. To nie będą więc nadzwyczajnie trudne zabiegi. Prawdopodobnie podjąłbym się takiej operacji, gdybym miał taką możliwość – choć wątpię, żeby w przewidywalnym czasie komisje etyczne w Polsce wyraziły na taki zabieg zgodę. Poza tym w Polsce dializowane osoby niechętnie zgodzą się na taki przeszczep. Dużo większe zapotrzebowanie jest na serca, których naprawdę brakuje.
Amerykańskie dokonanie i jego następstwa mogą jednocześnie oznaczać prawdziwą eksplozję badań naukowych nad ksenotransplantacjami.
– Dla naukowców to doskonała wiadomość. Właściwie marzyliśmy, aby coś takiego nastąpiło – podsumowuje ekspert. – Zabieg rodzi bowiem wiele pytań, na które trzeba odpowiedzieć – np. na temat wspomnianych odzwierzęcych infekcji.
Prof. dr hab. n. med. Maciej Kosieradzki jest kierownikiem Katedry i Kliniki Chirurgii Ogólnej i Transplantacyjnej w Szpitalu Klinicznym Dzieciątka Jezus i prezesem Polskiego Towarzystwa Transplantacyjnego. Zajmuje się kwalifikacją pacjentów do przeszczepienia, pobiera narządy od żywych i zmarłych dawców oraz przeprowadza zabiegi przeszczepienia nerki, trzustki oraz wątroby.
