Η καρδιά του Ντέιβιντ Μπένετ εξασθενούσε. Ο 57χρονος πολυτεχνίτης από το Μέριλαντ είχε εβδομάδες ζωής και, επειδή είχε ιστορικό αποτυχίας να ακολουθήσει τις οδηγίες θεραπείας, δεν ήταν κατάλληλος για μεταμόσχευση.
Τον Ιανουάριο, οι γιατροί του Bennett του πρόσφεραν την ευκαιρία να πάρει καρδιά από ένα γουρούνι. Και την πήρε, λέγοντας οτι ήτανε η τελευταία του επιλογή. Στις 7 Ιανουαρίου, οι γιατροί μεταμόσχευσαν την καρδιά, η οποία είχε τροποποιηθεί γενετικά ώστε να την ανέχεται το ανθρώπινο σώμα. Ο Μπένετ επέζησε για οκτώ εβδομάδες με τη νέα του καρδιά. Μετά το θάνατό του, η ερευνητική ομάδα έμαθε ότι το μεταμοσχευμένο όργανο είχε μολυνθεί από έναν ιό του έρπητα χοίρου που δεν είχε ανιχνευθεί με τεστ .
Αλλά ακόμη και μερικές εβδομάδες είναι πολύς χρόνος για ένα ζωικό όργανο που τοποθετείται σε έναν άνθρωπο, γνωστό ως ξενομομόσχευμα, δεδομένου ότι το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα αρχίζει να επιτίθεται σε μη γενετικά τροποποιημένα όργανα χοίρου μέσα σε λίγα λεπτά. «Είναι πραγματικά πέρα από τις προσδοκίες μου ότι ο ασθενής έζησε έως και δύο μήνες», λέει ο Luhan Yang, βιομηχανικός και διευθύνων σύμβουλος της Qihan Biotech στο Hangzhou της Κίνας.
Ήταν μόνο ένα από τα πολλά περιστατικά ξενομομόσχευσης που έκαναν την είδηση φέτος. Λίγους μήνες μετά τη διαδικασία του Bennett, δύο ερευνητικές ομάδες 2 , 3 ανέφεραν ανεξάρτητες μεταμσχεύσεις των πρώτων νεφρών χοίρου σε τρία άτομα που είχαν δηλωθεί νομικά νεκρά επειδή δεν είχαν εγκεφαλική λειτουργία. Οι δοκιμές διαπίστωσαν ότι τα όργανα παρήγαγαν ούρα και δεν απορρίφθηκαν από το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα, ακόμη και δύο έως τρεις ημέρες μετά τη διαδικασία. Οι χειρουργοί πραγματοποίησαν δύο ακόμη μεταμοσχεύσεις καρδιάς χοίρου σε άτομα με εγκεφαλικά νεκρά τον Ιούνιο και τον Ιούλιο.
Οι κλινικές δοκιμές για μεταμοσχεύσεις οργάνων από χοίρο σε άνθρωπο πλησιάζουν περισσότερο
Πολλοί ερευνητές αναμένουν ότι αυτές οι πρώιμες προσπάθειες θα οδηγήσουν σύντομα σε έξαρση μικρών κλινικών δοκιμών ξενομεταμόσχευσης σε εξαιρετικά άρρωστους ανθρώπους. Οι υποστηρικτές λένε ότι τέτοιες προσπάθειες, εάν επιτύχουν, θα μπορούσαν να βοηθήσουν να γίνει ένα μεγάλο πρόβλημα που υπάρχει στη λίστα των χιλιάδων ανθρώπων που χρειάζονται μεταμοσχεύσεις οργάνων (υπάρχουν περισσότεροι από 100.000 μόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες), πολλοί από τους οποίους θα πεθάνουν ενώ περιμένουν. Προς το παρόν, οι ερευνητές λένε ότι περιμένουν ρυθμιστικές αρχές όπως ο Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) για να αξιολογήσουν αρκετές αιτήσεις που έχουν υποβληθεί. Ένας εκπρόσωπος της FDA λέει ότι ο οργανισμός δεν σχολιάζει την κατάσταση ή την ύπαρξη των αιτήσεων.
Τον Ιούνιο, ο οργανισμός πραγματοποίησε μια συνάντηση για να αντιμετωπίσει τον αυξανόμενο αριθμό ερευνητικών ομάδων των ΗΠΑ που θέλουν να ξεκινήσουν επίσημες κλινικές δοκιμές που περιλαμβάνουν ξενομοσχεύματα. Οπλισμένοι με δεδομένα από εκατοντάδες μπαμπουίνους που έχουν επιβιώσει έως και τρία χρόνια μετά τη λήψη οργάνων ή κυττάρων χοίρου -κυρίως καρδιές, νεφρούς και κύτταρα νησίδων που παράγουν ινσουλίνη- οι επιστήμονες προσπάθησαν να πείσουν τους αξιωματούχους της υπηρεσίας ότι η ξενομεταμόσχευση είναι έτοιμη για ανθρώπινη χρήση.
Οι κλινικές δοκιμές, υποστηρίζουν οι ερευνητές, απαιτούνται για να απαντηθούν ερωτήματα όπως ο καλύτερος τύπος χοίρου για χρήση και πώς να διασφαλιστεί ότι τα ζώα δεν φέρουν λοιμώξεις. «Νομίζω ότι πρέπει να κάνουμε αυτό το βήμα προς τα εμπρός και να πάμε στην κλινική», λέει ο Wayne Hawthorne, χειρουργός μεταμοσχεύσεων στο Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ στην Αυστραλία.
Η μεταμόσχευση του Μπένετ και ο επακόλουθος θάνατος του έφεραν άνευ προηγουμένου την προσοχή του κοινού στο θέμα – αλλά εξέθεσε επίσης τους κινδύνους. Οι ερευνητές βλέπουν την ανάγκη να κινηθούν προσεκτικά.
Ζωικές πηγές
Η ξενομεταμόσχευση ήταν από καιρό ένα όνειρο των χειρουργών μεταμοσχεύσεων, οι οποίοι αντιμετωπίζουν μια κρίσιμη έλλειψη κατάλληλων οργάνων. Στη δεκαετία του 1960, οι ερευνητές άρχισαν να δοκιμάζουν όργανα χιμπατζή και μπαμπουίνων σε ανθρώπους με περιορισμένη επιτυχία, αλλά η εκτροφή αρκετών ζώων για μεταμοσχεύσεις δεν θα ήταν πρακτική.
Οι χοίροι θα μπορούσαν να παρέχουν μια πιο λογική πηγή οργάνων, επειδή είναι πιο κοντά στον άνθρωπο σε μέγεθος και ανατομία, και παράγονται ήδη σε μαζικές ποσότητες για τη γεωργία. Τα όργανα χοίρου μπορεί να έχουν κάποια πλεονεκτήματα σε σχέση με τα αντίστοιχα του ανθρώπου. Οι χειρουργικές επεμβάσεις θα μπορούσαν να προγραμματιστούν εκ των προτέρων και τα όργανα να χρησιμοποιούνται φρέσκα, αντί να απαιτείται να είναι διαθέσιμος ένας ασθενής και μια χειρουργική ομάδα αμέσως μόλις πεθάνει ένας γενετικά συμβατός δότης.
Επιπλέον, οι χειρουργοί μπορεί να μην γνωρίζουν το ιστορικό ασθένειας ή γενετικών προδιαθέσεων ενός ανθρώπινου δότη. «Όταν εξετάζουμε τους δότες, το κάνουμε για μια ώρα γιατί δεν έχουμε περισσότερο χρόνο», λέει ο Jay Fishman, ειδικός μολυσματικών ασθενειών στο Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης στη Βοστώνη. Με τα γουρούνια, λέει, «έχουμε την ευκαιρία να κάνουμε προσυμπτωματικό έλεγχο που δεν κάνουμε στους ανθρώπους».
Επόμενα βήματα για την ξενομεταμόσχευση οργάνων χοίρου στον άνθρωπο
Μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 1990, τα όργανα των χοίρων αντιμετώπιζαν ένα μεγάλο πρόβλημα: το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα τα απέρριπτε. Ο χειρουργός μεταμοσχεύσεων David Cooper στο Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης βρήκε μια λύση όταν ανακάλυψε 4 ότι το ανοσοποιητικό σύστημα των ανθρώπων και άλλων πρωτευόντων αντιδρούσε κυρίως σε ένα μόριο σακχάρου στις επιφάνειες των κυττάρων χοίρου, που ονομάζεται α-Gal. Η μετάλλαξη ενός γονιδίου χοίρου που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη που βοηθά στην παραγωγή του σακχάρου εμποδίζει τα κύτταρα να παράγουν α-Gal, επιτρέποντας στα όργανα που μεταμοσχεύονται από αυτά τα τροποποιημένα ζώα να επιβιώσουν για πολύ περισσότερο σε πρωτεύοντα πλην του ανθρώπου.
Η εμφάνιση της τεχνολογίας επεξεργασίας γονιδίων CRISPR–Cas9 τη δεκαετία του 2010 παρείχε έναν καταλύτη για το πεδίο, καθιστώντας ευκολότερη την τροποποίηση όχι μόνο του γονιδίου που εμπλέκεται στην παραγωγή α-Gal, αλλά και πολλών άλλων που θα μπορούσαν να βοηθήσουν το ανθρώπινο σώμα να ανεχθεί το χοίρειο όργανα. Αρκετές εταιρείες αναπτύσσουν όργανα χοίρου με διαφορετικές τροποποιήσεις. καμία δεν έχει ακόμη εγκριθεί για ξενομοσχεύματα πέρα από τις περιορισμένες δοκιμές που έχουν γίνει μέχρι τώρα.
Οι χοίροι που χρησιμοποιήθηκαν στη μεταμόσχευση του Bennett, οι οποίοι κατασκευάστηκαν από την εταιρεία Revivicor στο Blacksburg της Βιρτζίνια, έχουν δέκα γενετικές τροποποιήσεις. Η εταιρεία άλλαξε τέσσερα γονίδια χοίρου, συμπεριλαμβανομένου ενός που βοηθά στην ανάπτυξη οργάνων χοίρου σε κατάλληλο μέγεθος για το ανθρώπινο σώμα, και πρόσθεσε έξι ανθρώπινα γονίδια: τέσσερα που καταστέλλουν την ανοσολογική απόκριση και δύο που εμποδίζουν την πήξη του αίματος λόγω φλεγμονής.
Άλλες ομάδες έχουν χρησιμοποιήσει ελαφρώς διαφορετικές προσεγγίσεις. Για παράδειγμα, η Makana Therapeutics, με έδρα το Μαϊάμι της Φλόριντα, έχει τροποποιήσει μόνο τρία γονίδια στους χοίρους της. Οι αλλαγές σε αυτά τα γονίδια εμποδίζουν όλα τα ανθρώπινα αντισώματα να επιτεθούν σε ένα όργανο και δείχνουν τα περισσότερα στοιχεία βελτίωσης της επιβίωσης οργάνων σε πρωτεύοντα πλην του ανθρώπου, λέει ο ιδρυτής της εταιρείας Joe Tector. «Καθώς η γενετική μηχανική βελτιώνεται, θα είναι πιο απλό και εφικτό να μιλάμε για προσθήκη DNA ή ανταλλαγή DNA», λέει.
Ο Eckhard Wolf, μοριακός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο Ludwig Maximilian του Μονάχου στη Γερμανία, συμφωνεί. «Η γενική μας στρατηγική είναι να το διατηρήσουμε όσο πιο απλό γίνεται», λέει. Η ομάδα του δημιούργησε πέντε γενετικές τροποποιήσεις σε μια άγρια ράτσα μίνι γουρουνιού από τη Νέα Ζηλανδία και η πρώτη γέννα γεννήθηκε τον Σεπτέμβριο. Αυτά τα μίνι γουρούνια δεν χρειάζονται τροποποίηση για να περιοριστεί η ανάπτυξή τους, επειδή τα όργανα τους είναι φυσικά παρόμοια σε μέγεθος με αυτά των ανθρώπων. Εάν όλα πάνε καλά όταν η ομάδα του μεταμοσχεύσει τις καρδιές των μίνι γουρουνιών σε μπαμπουίνους, λέει ο Wolf, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Φαρμάκων, που ρυθμίζει τα φάρμακα και τα ιατρικά προϊόντα, θα μπορούσε να εγκρίνει μικρές δοκιμές καρδιών σε ανθρώπους εντός τριών ετών.