Свиное сердце. Смогут ли органы животных спасти человеческие жизни

В начале января в США успешно прошла первая в истории операция по пересадке свиного сердца человеку. Пациент чувствует себя хорошо и уже рвется вставать с постели, но врачи пока не разрешают, делится с LIGA.net предварительным результатом операции Мухаммад Мохиуддин – научный руководитель программы по пересадке от животного к человеку.

Что такое ксенотрансплантация, почему подобные операции до сих пор были безуспешными и может ли пересадка свиных органов решить главную проблему трансплантологии: рассказывает LIGA.net.

Читайте нас в Telegram: проверенные факты, только важное

Рутинные пересадки

В 1967 году хирург Кристиан Барнард впервые в истории провел успешную пересадку сердца от человека к человеку. Хотя его первый пациент прожил всего 2,5 недели, один из последующих жил с новым сердцем 23 года.

Даже в настоящее время далеко не всем пациентам так везет. Но с тех пор наука и медицина добились огромного прогресса в трансплантации органов, и сегодня операции по пересадке сердца считаются рутинными. Хирурги также успешно пересаживают почки, печень, легкие и другие органы.

Но несмотря на это, многие люди, которых можно было бы спасти с помощью таких операций, не доживают до них. По всему миру донорских органов просто не хватает всем нуждающимся. Когда речь идет о почках или печени, донором может стать живой и здоровый человек. Но когда нужно новое сердце – кто-то другой должен умереть.

Следом за профессором Преображенским

Есть несколько путей для решения проблемы. Один из них – создание искусственных органов, что-то вроде протезов конечностей, но для внутренних органов. Проблема в том, что механические сердца, такие, например, как от американской компании SynCardia, хотя и обеспечивают достаточно высокое качество жизни, могут работать в человеческом теле только временно, пока человек ждет донорское сердце.

Другой путь – попытаться пересадить человеку органы животных. В таких случаях ученые говорят о ксенотрансплантации ("ксенос" в переводе с греческого – "иностранный", или "внешний"). Например, сердце свиньи, которая внешне мало похожа на нас, достаточно похоже на наше. Если бы оно могло заменить человеческое, мы точно сократили бы дефицит донорских органов.

Читайте также: Впервые в Украине. Во Львове провели операцию по трансплантации сердца 13-летнему ребенку

Идея пересаживать человеку органы других видов животных возникла не вчера. К примеру, у профессора Преображенского из "Собачьего сердца" был исторический прототип. Сто лет назад Серж Воронов в Париже пересаживал мужчинам ткани яичек шимпанзе. Его пациентам не грозила неминуемая смерть, но таким образом они стремились вернуть молодость. Операции имели безумный спрос, но со временем стало ясно, что они только вредят.

Чтобы понять почему, следует упомянуть об иммунной системе.

Чужакам здесь не место

Ее задача состоит в том, чтобы различать "чужих" и "своих". Чужие – это в первую очередь вирусы и бактерии, которые могут вызвать болезни, когда попадают в наш организм. Поэтому иммунная система их узнает и обезвреживает. Так же и сердце, или другой орган, или ткани другого человека наша иммунная система по праву считает чужими и атакует их. Именно поэтому люди после трансплантации органов принимают специальные препараты, чтобы иммунная система не могла отторгнуть пересаженные органы.

А если пересаживать живые ткани или органы от животных, то ситуация усугубляется еще больше. Ведь у свиньи и большинства других млекопитающих на поверхности клеток есть молекулы углеводов, которые сокращенно называют альфа-гал. Но приматы, в том числе и человек, в процессе эволюции "утеряли" эти молекулы, поэтому наша иммунная система считает их чужаками. Если в организм человека пересадить орган свиньи, иммунная система сразу "заметит" эти незнакомые молекулы и быстро начнется бурный процесс отторжения.

Это далеко не единственная проблема ксенотрансплантологии. Другой важный момент – вирусы и бактерии. Среди них есть такие, чей геном буквально "прошит" в геноме хозяина. К примеру, в свинье такие вирусы известны как PERV (эндогенные ретровирусы свиньи). В обычных условиях они не угрожают человеку, но если попадут в наш организм вместе с пересаженными тканями, то потенциально могут привести к появлению новых заболеваний, передаваемых от человека к человеку.

История Бэби Фэй

Из-за этих и других сложностей все предыдущие попытки пересадки человеку сердца от животных оказались неудачными. Самый известный случай произошел в США в 1984 году с девочкой, вошедшей в историю под именем Бэби Фэй.

Из-за врожденной патологии сердца ей угрожала скорая и неизбежная смерть, поскольку младенцам того времени еще не делали пересадку сердца. Поэтому хирург Леонард Бейли с разрешения матери девочки решился на эксперимент – пересадил новорожденному ребенку сердце бабуина.

История получила большой общественный резонанс, в частности, операцию критиковали за ее нравственную сторону. Девочка с сердцем бабуина прожила после трансплантации три недели – очень мало, но гораздо больше, чем кто-либо до нее после подобной операции.

ГМ-свиньи

Приблизительно через 30 лет спустя в распоряжении ученых появился такой инструмент, как система редактирования генома CRISPR/Cas9, известная также как "генетические ножницы". Это очень мощная технология, позволяющая редактировать "генетический текст" примерно так же, как мы редактируем обычный.

С ее помощью можно, например, изменить геном свиньи таким образом, чтобы живые ткани животного не вызывали бурную иммунную реакцию после пересадки их к человеческому телу, или вырезать из него генетический материал вирусов, которые могут представлять опасность для человека. Именно таким путем пошли исследователи, чтобы получить генетически модифицированных свиней, чьи сердца и другие органы будут лучше совмещаться с человеческим организмом.

Эксперименты с павианами

Но перед тем, как они попадут в него, свиные сердца следует проверить на лабораторных животных. Команда исследователей во главе с Мухаммадом Мохиуддином из Университета Мэриленда в Балтиморе пересаживала сердца генетически модифицированных свиней павианам – животным, более близким к нам с точки зрения эволюции.

Исследователей не так интересовало, будут ли они выполнять роль "насоса" для перекачки крови, как приживутся ли они в организме примата. Поэтому собственные сердца павианов оставались работать на месте, а свиные исследователи помещали в брюшную полость животных.

В последнее время они добились того, что павианы после пересадки свиного сердца в среднем жили больше года, а одно из животных около 2,5 лет. Это очень хороший результат, если сравнивать с 1980-ми годами, когда приматы в подобных экспериментах жили около трех недель.

Ксенотрансплантация почек

Осенью прошлого года команда американских хирургов под руководством Роберта Монтгомери предприняла первую попытку пересадить почку генетически модифицированной свиньи человеку. Реципиентом стала женщина, которой диагностировали смерть мозга. Это когда мозг уже невозможно вернуть к жизни в результате, например, мощной травмы, но остальные органы еще можно искусственно поддерживать в рабочем состоянии определенное время.

Ее тело стало чем-то вроде лаборатории, где можно проверить работу почки генетически модифицированной свиньи.

Эксперимент длился двое с половиной суток, за которые исследователи наблюдали, как почка, присоединенная к сосудам ноги, выделяет урину. Но самое важное – то, что в течение всего этого времени не наблюдалось признаков быстрой иммунной реакции, мешающей пересаживать людям обычные свиные почки. Это не значит, что иммунитет вообще не реагирует на пересаженный орган, но такая реакция происходит после любой трансплантации, и с ней можно справиться с помощью специальных препаратов.

Приблизительно в то же время другая группа американских хирургов под руководством Джейми Локк (Jayme Locke) осуществила пересадку двух почек генетически модифицированной свиньи мужчине, которому также была диагностирована смерть мозга. На этот раз пересаженные органы работали трое суток, в течение которых не наблюдалось острой реакции отторжения.

Первый человек с сердцем свиньи

Кульминация в истории ксенотрансплантации произошла 7 января 2021 года. За несколько недель до этого 57-летний американец Дэвид Беннет был прикован к постели в больнице из-за того, что его сердце уже почти отказало. По медицинским показателям ему нельзя было пересаживать человеческое сердце, и единственное, что оставалось – согласиться на эксперимент. Команда хирургов во главе с тем же Мухаммадом Мохиуддином, до сих пор экспериментировавшим с павианами, провела первую в истории пересадку свиного сердца человеку.

"Он (Дэвид Беннет. – Ред. ) чувствует себя нормально, – более чем через три недели спустя рассказал LIGA.net господин Мохиуддин. – Хочет вставать со своей кровати и ходить в ванную комнату, но ему пока рано".

Сегодня никто не может сказать точно, как долго сердце генетически модифицированной свиньи может работать в организме человека. Лучшее, на что можно опереться в прогнозах – все те же результаты экспериментов на павианах, где рекордный показатель – 2,5 года. Скорее всего, это далеко не "потолок", но экспериментальные данные не позволяют обещать большего.

Для сравнения, после пересадки человеческого сердца не менее 90% людей живут по крайней мере год, а уровень пятилетней выживаемости составляет около 70%.

Смогут ли в обозримой перспективе свиные сердца или почки заменить в трансплантологии человеческие органы?

Когда начнутся клинические исследования

"Это мое желание и наша конечная цель – обеспечить достаточно органов, чтобы никто не умер, ожидая их, – рассказывает господин Мохиуддин. – Человеческие сердца будут оставаться главной опцией, и только когда человеческое будет недоступно, пациенту предложат свиное сердце".

Но прежде чем свиные сердца станут доступными всем нуждающимся, технология должна пройти клинические исследования и получить одобрение от американского регулятора FDA (Управление по продовольствию и медикаментам США). Как объясняет Мохиуддин, FDA пока не позволяет приступить к клиническим исследованиям: чтобы принять такое решение, хочет получить больше результатов экспериментов на приматах.

По его словам, ни одна другая группа исследователей не имеет подобных результатов на животных, поэтому сложно предположить, что кто-то другой начнет такие исследования раньше.

Но если говорить о свиных почках, то, по крайней мере, две команды ученых идут нога в ногу. Джейми Локк, которая провела одну из двух на сегодняшний день операций по пересадке почек мертвому человеку, заявила, что надеется получить разрешение на клинические испытания на живых людях уже в этом году.

А Роберт Монтгомери, сделавший вторую подобную операцию, сказал в одном из своих выступлений: он надеется, что через 5-10 лет трансплантация почек генетически модифицированных свиней человеку тоже станет рутинной операцией.

Читайте также: Спецоперация – трансплантация: в Украине впервые провели пересадку от несемейного донора

Автор: Дмитрий Симонов