Hihetetlen transzplantáció: génmanipulált sertésmájjal helyettesítettek emberi májat

Az emberi máj elhelyezkedése

A Pennsylvaniai Egyetem sebészei bejelentették, hogy sikeresen csatlakoztattak egy genetikailag módosított sertésmájat egy agyhalott emberhez, és megállapították, hogy a szerv 72 órán keresztül normálisan működött. A kísérlet egy lépést jelent afelé, hogy sertésszerveket használjanak a rendkívül beteg, leállt májú betegek megsegítésére.

A kísérlet mögött álló kutatók úgy vélik, hogy a sertésmájat fel lehetne használni olyan betegek stabilizálására, akiknek májátültetésre van szükségük, és donorra várnak. Azoknak a betegeknek, akiknek a saját májuk is helyre tudna állni, a sertésszervek szintén átmeneti támogatást nyújthatnának.

Ha valamilyen módon növelni tudjuk a gyógyulás esélyét, akkor talán elkerülhető a transzplantáció"

- mondja Abraham Shaked, a Pennsylvaniai Egyetem Transzplantációs Intézetének sebésze, aki a vizsgálatot felügyelte.

Az emberi máj elhelyezkedése Forrás: Science Photo Library/SEBASTIAN KAULITZKI/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Sebastian Kaulitzki/Science Phot

A test legnagyobb szerveként a máj számos létfontosságú funkciót lát el. Epét termel, amely az ételek emésztéséhez szükséges. A mérgező ammóniát olyan anyaggá alakítja át, amely a vizelettel távozik a szervezetből. Emellett szabályozza a véralvadást, kordában tartja a vércukorszintet, eltávolítja a salakanyagokat, és segít a fertőzések leküzdésében.

Hiánycikk a transzplantációra alkalmas máj

Néha azonban a máj leáll. Az alkoholfogyasztás, a vírusfertőzések, az elhízás és a kábítószer-túladagolás okozhatja a máj leállását. Az Egyesült Államokban évente több mint 330 000 ember szorul kezelésre májelégtelenség miatt. Néhányan meggyógyulnak, de a hosszú távú károsodással élőknél szükség lehet transzplantációra. Más szervekhez hasonlóan a máj is hiánycikk.

Az Egyesült Államokban több mint 10 000 beteg áll májátültetésre váró listán.

A decemberben végzett kísérleti eljárás során az orvosok lélegeztetőgépen tartották a beteget, miután megállapították, hogy beállt az agyhalál. A személy saját máját érintetlenül hagyták, míg egy sertésmájat a testen kívülre helyeztek egy perfúziós gépnek nevezett eszközben. A csövek a vért egy ágyéki vénából a gépen lévő sertésmájon keresztül keringették, és a vért egy nyaki vénába juttatták vissza.

Transzplantációra előkészített máj Forrás: Phanie via AFP/APHP-St ANTOINE-GARO/PHANIE/Aphp-St Antoine-Garo

A kutatók a család beleegyezésével végezték a kísérletet, és a háromnapos határon elektív módon leállították azt. Ez idő alatt a sertésmáj epét termelt és fenntartotta a vér normál savtartalmát a betegnél, aki stabil állapotban maradt. "Mindannyiunkat meglepett, hogy a máj három nap után még mindig elég jól nézett ki" - mondja Shaked.

A sertés donorok rövidíthetik a transzplantációs várólistát

A tudósok már régóta igyekeznek állatok segítségével enyhíteni az emberi szervhiányt.

Az Egyesült Államokban több mint 103 000 ember szerepel az országos transzplantációs várólistán, és naponta 17 ember hal meg szervre várva.

A sertéseket azért vizsgálják donorként, mert könnyen hozzáférhetőek és méretbeli szempontból az emberhez hasonló az anatómiájuk. Szerveik azonban természetüknél fogva nem kompatibilisek az emberi testtel, és az átültetéskor az ember immunrendszere gyorsan kilökné őket.

Még akkor is fennáll a kilökődés veszélye, ha a sertés szerve az emberi testen kívül helyezkedik el, mivel a beteg vére a sertésmájon keresztül áramlik. A vérben lévő antitestek felismerhetik a szervet idegenként, és megpróbálhatják megtámadni.

Ez arra késztette a kutatókat, hogy genetikailag megváltoztassák a sertéseket, így a szerveik jobban illeszkednek az emberhez.

Az a biotechnológiai cég, amely a Penn tanulmányhoz a sertést tenyésztette, a cambridge-i (Massaschetts) eGenesis, génszerkesztéssel kívánja ezt elérni.

A vállalat kutatói a Crispr segítségével összesen 69 génszerkesztést hajtottak végre az állaton. Ezek közé tartozott három sertésgén kiütése az azonnali immunkilökődés megakadályozása érdekében, valamint hét olyan emberi gén beillesztése, amelyek a gyulladásban, az immunitásban és a véralvadásban játszanak szerepet. A fennmaradó szerkesztések a sertés genomjában található veleszületett vírusokat hatástalanították, amelyek feltételezhetően megfertőzhetik az embereket. Októberben az eGenesis a Nature folyóiratban arról számolt be, hogy egy sertésből származó, ugyanezekkel a szerkesztésekkel ellátott vese több mint két évig működött egy majomban.

Ezek a szervek lehetnek alkalmasak sertésből emberbe való átültetésre Forrás: BSIP via AFP/ESTIOT / BSIP/Estiot

Az ötlet, hogy a betegeket a testen kívüli sertésmájjal támogassák, nem új. Az 1960-as és 1970-es években több mint 100 ilyen eljárással próbáltak segíteni a májelégtelenségben szenvedő betegeken. A módszerrel felhagytak, amint meghonosodott az elhunyt emberi donorokból történő májátültetés.

A génmodósítás meghosszabbítja a májak élettartamát

Az 1990-es években a Duke Egyetem kutatói egy sor hasonló kísérletet végeztek májelégtelenségben szenvedő embereken, de a sertésmájak 2-5 órán belül tönkrementek.

A Penn tanulmányban a kutatók stabil véráramlást és nyomást figyeltek meg. Gyulladásra utaló jeleket sem tapasztaltak. Így bebizonyosodott, hogy a génmódosított szervek jobban teljesítenek a nem módosítottaknál.

Még vita tárgya, hogy mind a 69 szerkesztésre szükség van-e, az. Egy 2000-ben közzétett tanulmány kimutatta, hogy a mindössze két genetikai módosítással rendelkező sertések szervei képesek voltak két májelégtelenségben szenvedő beteget akár 10 órán keresztül is ellátni, mielőtt emberi donortól kaphattak volna transzplantációt. Az eGenesis vezetője úgy véli, hogy a hozzáadott módosítások végül lehetővé teszik, hogy a betegeket hosszabb ideig támogassák.

Parsia Vagefi, a University of Texas Southwestern Medical Center sebészprofesszora, aki nem vett részt a Penn-tanulmányban, azt mondja, még nem tudni, hogy a genetikai módosítások és a perfúziós készülék kombinációja segít-e az élő betegek támogatásában.

"Történt egyfajta innovációra való törekvés a szervhiány megoldása érdekében" - mondja Vagefi. "De egyértelmű, hogy további kutatásokra van szükség".