Komórki z płodu świni wszczepiono do mózgu Maribeth Cook, 34-letniej ofiary udaru, który pięć lat wcześniej spowodował paraliż jednej strony jej ciała
Świnie ratują ludziom życie!
Po operacji Cook chodzi niemal swobodnie, mówi wyraźnie, jest w dobrej formie psychicznej. Jimm Finn od dwudziestu lat cierpiał na chorobę Parkinsona, nie mógł chodzić, mówić, poruszać rękoma. Po sześciu miesiącach od wszczepienia do jego mózgu świńskich komórek nerwowych zaczął samodzielnie chodzić. Maribeth Cook i Jimm Finn brali udział w pierwszej fazie badań klinicznych nad leczeniem uszkodzeń mózgu za pomocą komórek nerwowych pochodzących z płodów świń. Z kolei dwudziestoletni Robert Pennington cierpiał na poważną niewydolność wątroby. Uratować mógł go jedynie przeszczep, wówczas niemożliwy ze względu na brak dawcy. Robert przeżył dzięki wątrobie transgenicznej świni, która przez trzy dni była podłączana na siedem godzin do jego krwiobiegu; w tym czasie pojawił się dawca.
Z sercem świni
Wymiana narządów nie stanowi dziś problemu dla chirurgów, a dzięki zastosowaniu leków immunosupresyjnych udało się też w pewnym stopniu wyeliminować odrzucanie przeszczepów przez układ immunologiczny. Największą przeszkodą jest liczba dostępnych narządów - wielu pacjentów nigdy nie doczekało się dawcy. Z tego powodu tak wielkie nadzieje wiąże się z wszczepianiem ludziom narządów i komórek zwierzęcych. Prawdopodobnie w niedalekiej przyszłości część z nas będzie nosiła w swoim ciele świńskie serca lub nerki - dla znacznej liczby chorych będzie to jedyna szansa na przeżycie.
Poza przeszczepami całych organów prowadzone są próby z implantowaniem odpowiednich grup komórek. Naukowcy mają nadzieję, że wszczepiając do ludzkiego mózgu świńskie komórki, będzie można leczyć takie schorzenia, jak stwardnienie zanikowe boczne (choroba Lou Gehriga), stwardnienie rozsiane, chorobę Parkinsona, pląsawicę Huntingtona, epilepsję i skutki udaru. Z kolei przeszczep komórek wysp trzustki produkujących insulinę mógłby być ratunkiem dla chorych na cukrzycę insulinozależną.
Dlaczego świnie?
Organy świń mają zbliżoną wielkość do ludzkich i są do nich podobne pod względem fizjologicznym. Hodowla tych zwierząt nie nastręcza trudności, są one dobrze znane człowiekowi, towarzyszą mu bowiem od pokoleń. W przeciwieństwie do naczelnych świnie nie są z nami blisko spokrewnione, co zmniejsza ryzyko pokonania bariery gatunkowej i zainfekowania ludzi ich chorobami. Pionierzy ksenotransplantacji i w tym wypadku napotykają jednak pewien poważny problem. Świńskie komórki mają na powierzchni specyficzne antygeny, które nasz układ odpornościowy natychmiast rozpoznaje jako obce i niszczy komórki w ciągu kilku godzin lub nawet minut. Ten proces to tak zwane odrzucanie nadostre, które nie występuje przy transplantacjach w obrębie tego samego gatunku czy gatunków blisko spokrewnionych.
Naukowcy próbują więc zablokować ten proces. Jednym ze sposobów jest fizyczne oddzielanie komórek zwierzęcia od układu odpornościowego człowieka przy użyciu specjalnych błon przepuszczających składniki odżywcze, tlen i niektóre leki. Tę metodę można zastosować w wypadku implantowania pewnych grup komórek. Robert P. Lanza i William L. Chick z Biohybrid Technologies w Massachusetts pracują nad metodą zamykania produkujących insulinę komórek z wysepek trzustki świń w biodegradowalnych kapsułkach, które mogą być wstrzykiwane pod skórę lub do otrzewnej. Podejmuje się również próby odfiltrowywania z krwi przeciwciał niszczących implantowane narządy oraz białek tzw. układu dopełniacza, które odgrywają zasadniczą rolę w odrzucaniu nadostrym.
Niebezpieczne prowirusy
W 1990 r. naukowcy z brytyjskiej firmy biotechnologicznej Imutran wyhodowali zmodyfikowaną genetycznie rasę świń, które na powierzchni swych komórek miały ludzkie białka hamujące działanie układu dopełniacza. Badaczom z tej firmy udało się przeszczepić małpom pochodzące od zmienionych świń serca. Zwierzęta żyły z nimi aż sześćdziesiąt dni.
Niedawno świat obiegła wiadomość o sklonowaniu w firmie Immerge Bio Therapeutics prosiąt z "wyłączoną" jedną kopią genu odpowiedzialnego za występowanie cukru na powierzchni komórek, co jest najważniejszym sygnałem alarmowym dla ludzkiego układu odpornościowego. Naukowcy spodziewają się, że za kilka lat zaczną próby z wszczepianiem małpom narządów tak zmienionych świń.
Przeszczepy odzwierzęce budzą jednak wiele zastrzeżeń i są powody do obaw. W genom świń, podobnie jak w genom innych ssaków, wpisane są tzw. prowirusy, czyli sekwencje genetyczne kodujące zakaźne cząstki wirusa dziedziczone z pokolenia na pokolenie. Prowirusy z upływem czasu stały się nieszkodliwe dla gospodarza, jednak mogą być zdolne do wywołania choroby u osobników innego gatunku, w tym wypadku człowieka.
Fabryki narządów
Przeciwko wykorzystywaniu świń jako żywych fabryk zapasowych narządów występują obrońcy praw zwierząt. Dan Lyons, przewodniczący brytyjskiej organizacji Uncaged Campaigns, walczącej o poszanowanie praw zwierząt, protestuje przeciw warunkom, w jakich hodowane są świnie na potrzeby medycyny. Zwierzęta muszą być trzymane w środowisku możliwe sterylnym, wolnym od patogenów, co oznacza uniemożliwienie kontaktu z innymi osobnikami. Ze względu na obecność patogenów poród musi się odbywać przez cesarskie cięcie, a prosięta natychmiast powinny być izolowane od matek, co niekorzystnie wpływa na ich rozwój.
Przed naukowcami jeszcze wiele eksperymentów. Na razie nie udało się utrzymanie przy życiu pacjenta z wszczepionym zwierzęcym organem. Jedną z pierwszych prób przeszczepienia człowiekowi serca świni przeprowadził zespół prof. Religi. Niestety, przeszczep został odrzucony.
Po operacji Cook chodzi niemal swobodnie, mówi wyraźnie, jest w dobrej formie psychicznej. Jimm Finn od dwudziestu lat cierpiał na chorobę Parkinsona, nie mógł chodzić, mówić, poruszać rękoma. Po sześciu miesiącach od wszczepienia do jego mózgu świńskich komórek nerwowych zaczął samodzielnie chodzić. Maribeth Cook i Jimm Finn brali udział w pierwszej fazie badań klinicznych nad leczeniem uszkodzeń mózgu za pomocą komórek nerwowych pochodzących z płodów świń. Z kolei dwudziestoletni Robert Pennington cierpiał na poważną niewydolność wątroby. Uratować mógł go jedynie przeszczep, wówczas niemożliwy ze względu na brak dawcy. Robert przeżył dzięki wątrobie transgenicznej świni, która przez trzy dni była podłączana na siedem godzin do jego krwiobiegu; w tym czasie pojawił się dawca.
Z sercem świni
Wymiana narządów nie stanowi dziś problemu dla chirurgów, a dzięki zastosowaniu leków immunosupresyjnych udało się też w pewnym stopniu wyeliminować odrzucanie przeszczepów przez układ immunologiczny. Największą przeszkodą jest liczba dostępnych narządów - wielu pacjentów nigdy nie doczekało się dawcy. Z tego powodu tak wielkie nadzieje wiąże się z wszczepianiem ludziom narządów i komórek zwierzęcych. Prawdopodobnie w niedalekiej przyszłości część z nas będzie nosiła w swoim ciele świńskie serca lub nerki - dla znacznej liczby chorych będzie to jedyna szansa na przeżycie.
Poza przeszczepami całych organów prowadzone są próby z implantowaniem odpowiednich grup komórek. Naukowcy mają nadzieję, że wszczepiając do ludzkiego mózgu świńskie komórki, będzie można leczyć takie schorzenia, jak stwardnienie zanikowe boczne (choroba Lou Gehriga), stwardnienie rozsiane, chorobę Parkinsona, pląsawicę Huntingtona, epilepsję i skutki udaru. Z kolei przeszczep komórek wysp trzustki produkujących insulinę mógłby być ratunkiem dla chorych na cukrzycę insulinozależną.
Dlaczego świnie?
Organy świń mają zbliżoną wielkość do ludzkich i są do nich podobne pod względem fizjologicznym. Hodowla tych zwierząt nie nastręcza trudności, są one dobrze znane człowiekowi, towarzyszą mu bowiem od pokoleń. W przeciwieństwie do naczelnych świnie nie są z nami blisko spokrewnione, co zmniejsza ryzyko pokonania bariery gatunkowej i zainfekowania ludzi ich chorobami. Pionierzy ksenotransplantacji i w tym wypadku napotykają jednak pewien poważny problem. Świńskie komórki mają na powierzchni specyficzne antygeny, które nasz układ odpornościowy natychmiast rozpoznaje jako obce i niszczy komórki w ciągu kilku godzin lub nawet minut. Ten proces to tak zwane odrzucanie nadostre, które nie występuje przy transplantacjach w obrębie tego samego gatunku czy gatunków blisko spokrewnionych.
Naukowcy próbują więc zablokować ten proces. Jednym ze sposobów jest fizyczne oddzielanie komórek zwierzęcia od układu odpornościowego człowieka przy użyciu specjalnych błon przepuszczających składniki odżywcze, tlen i niektóre leki. Tę metodę można zastosować w wypadku implantowania pewnych grup komórek. Robert P. Lanza i William L. Chick z Biohybrid Technologies w Massachusetts pracują nad metodą zamykania produkujących insulinę komórek z wysepek trzustki świń w biodegradowalnych kapsułkach, które mogą być wstrzykiwane pod skórę lub do otrzewnej. Podejmuje się również próby odfiltrowywania z krwi przeciwciał niszczących implantowane narządy oraz białek tzw. układu dopełniacza, które odgrywają zasadniczą rolę w odrzucaniu nadostrym.
Niebezpieczne prowirusy
W 1990 r. naukowcy z brytyjskiej firmy biotechnologicznej Imutran wyhodowali zmodyfikowaną genetycznie rasę świń, które na powierzchni swych komórek miały ludzkie białka hamujące działanie układu dopełniacza. Badaczom z tej firmy udało się przeszczepić małpom pochodzące od zmienionych świń serca. Zwierzęta żyły z nimi aż sześćdziesiąt dni.
Niedawno świat obiegła wiadomość o sklonowaniu w firmie Immerge Bio Therapeutics prosiąt z "wyłączoną" jedną kopią genu odpowiedzialnego za występowanie cukru na powierzchni komórek, co jest najważniejszym sygnałem alarmowym dla ludzkiego układu odpornościowego. Naukowcy spodziewają się, że za kilka lat zaczną próby z wszczepianiem małpom narządów tak zmienionych świń.
Przeszczepy odzwierzęce budzą jednak wiele zastrzeżeń i są powody do obaw. W genom świń, podobnie jak w genom innych ssaków, wpisane są tzw. prowirusy, czyli sekwencje genetyczne kodujące zakaźne cząstki wirusa dziedziczone z pokolenia na pokolenie. Prowirusy z upływem czasu stały się nieszkodliwe dla gospodarza, jednak mogą być zdolne do wywołania choroby u osobników innego gatunku, w tym wypadku człowieka.
Fabryki narządów
Przeciwko wykorzystywaniu świń jako żywych fabryk zapasowych narządów występują obrońcy praw zwierząt. Dan Lyons, przewodniczący brytyjskiej organizacji Uncaged Campaigns, walczącej o poszanowanie praw zwierząt, protestuje przeciw warunkom, w jakich hodowane są świnie na potrzeby medycyny. Zwierzęta muszą być trzymane w środowisku możliwe sterylnym, wolnym od patogenów, co oznacza uniemożliwienie kontaktu z innymi osobnikami. Ze względu na obecność patogenów poród musi się odbywać przez cesarskie cięcie, a prosięta natychmiast powinny być izolowane od matek, co niekorzystnie wpływa na ich rozwój.
Przed naukowcami jeszcze wiele eksperymentów. Na razie nie udało się utrzymanie przy życiu pacjenta z wszczepionym zwierzęcym organem. Jedną z pierwszych prób przeszczepienia człowiekowi serca świni przeprowadził zespół prof. Religi. Niestety, przeszczep został odrzucony.
Więcej możesz przeczytać w 7/2002 wydaniu tygodnika Wprost .
Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App Store i Google Play.