Χειρουργοί στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια προσάρτησαν ένα γενετικά τροποποιημένο συκώτι χοίρου σε ένα εγκεφαλικά νεκρό άτομο και διαπίστωσαν ότι το όργανο λειτουργούσε κανονικά για 72 ώρες. Το πείραμα αποτελεί ένα βήμα προς τη χρήση οργάνων χοίρου που θα βοηθήσουν εξαιρετικά άρρωστους ασθενείς με ανεπάρκεια του ήπατος.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το συκώτι χοίρου θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη σταθεροποίηση ασθενών που χρειάζονται μεταμόσχευση ήπατος και που περιμένουν δότη. Για ασθενείς των οποίων το συκώτι θα μπορούσε να αναρρώσει, τα όργανα του χοίρου θα μπορούσαν επίσης να προσφέρουν προσωρινή υποστήριξη.
«Εάν μπορείτε να παράσχετε κάποιο τρόπο για να αυξήσετε τις πιθανότητες ανάκαμψης, ίσως μπορείτε να αποφύγετε τη μεταμόσχευση», λέει στο WIRED ο Abraham Shaked, χειρουργός στο Ινστιτούτο Μεταμοσχεύσεων του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια, ο οποίος επέβλεψε τη μελέτη.
Ως το μεγαλύτερο όργανο του σώματος, το ήπαρ εκτελεί πολλές ζωτικές λειτουργίες. Παράγει χολή, η οποία είναι απαραίτητη για την πέψη των τροφών, μετατρέπει την τοξική αμμωνία σε μια ουσία που ξεπλένεται από το σώμα με τα ούρα, ρυθμίζει επίσης την πήξη του αίματος, διατηρεί υπό έλεγχο το σάκχαρο του αίματος, απομακρύνει τα απόβλητα και βοηθά στην καταπολέμηση των λοιμώξεων. Ωστόσο, μερικές φορές, το όργανο σταματά να λειτουργεί.
Κάθε χρόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες, περισσότεροι από 330.000 άνθρωποι χρειάζονται θεραπεία για ηπατική ανεπάρκεια. Μερικοί αναρρώνουν, αλλά εκείνοι με μακροχρόνιες βλάβες μπορεί να χρειαστούν μεταμόσχευση. Όπως και άλλα όργανα, τα συκώτια είναι σε έλλειψη. Περισσότεροι από 103.000 ασθενείς βρίσκονται στη λίστα αναμονής των ΗΠΑ για να λάβουν μεταμόσχευση ήπατος και 17 άνθρωποι πεθαίνουν κάθε μέρα περιμένοντας ένα όργανο.
Κατά την εν λόγω πειραματική διαδικασία που πραγματοποιήθηκε τον περασμένο Δεκέμβριο, οι γιατροί κράτησαν τον ασθενή σε αναπνευστήρα αφού διαπίστωσαν ότι είχε υποστεί εγκεφαλικό θάνατο. Το συκώτι του ίδιου του ατόμου διατηρήθηκε ανέπαφο, ενώ ένα συκώτι χοίρου τοποθετήθηκε έξω από το σώμα σε μια συσκευή που ονομάζεται μηχανή αιμάτωσης.
Σωλήνες κυκλοφόρησαν αίμα από μια φλέβα στη βουβωνική χώρα μέσω του συκωτιού χοίρου στο μηχάνημα και επέστρεφαν το αίμα σε μια φλέβα του λαιμού.
Οι ερευνητές διεξήγαγαν το πείραμα με τη συγκατάθεση της οικογένειας και προαιρετικά το σταμάτησαν στις 3 μέρες. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το συκώτι χοίρου παρήγαγε χολή και διατήρησε φυσιολογική την οξύτητα του αίματος στον ασθενή, ο οποίος παρέμεινε σε σταθερή κατάσταση. «Όλοι μας ξαφνιαστήκαμε γιατί το συκώτι φαινόταν ακόμα πολύ καλό μετά από τρεις ημέρες», λέει ο Shaked.
Οι επιστήμονες προσπαθούν εδώ και καιρό να χρησιμοποιήσουν τα ζώα για την αντιμετώπιση της έλλειψης ανθρώπινων οργάνων. Οι χοίροι διερευνώνται ως δότες επειδή είναι άμεσα διαθέσιμοι και έχουν ανατομία παρόμοιου μεγέθους, αλλά τα όργανά τους δεν είναι φυσικά συμβατά με το ανθρώπινο σώμα και θα απορριφθούν γρήγορα από το ανοσοποιητικό σύστημα ενός ατόμου κατά τη μεταμόσχευση.
Ακόμη και όταν ένα όργανο χοίρου βρίσκεται έξω από το ανθρώπινο σώμα, εξακολουθεί να υπάρχει κίνδυνος απόρριψης επειδή το αίμα του ασθενούς κυκλοφορεί μέσω του ήπατος του χοίρου. Τα αντισώματα στο αίμα μπορούν να αναγνωρίσουν το όργανο ως ξένο και μπορεί να του επιτεθούν.
Αυτό οδήγησε τους ερευνητές να τροποποιήσουν γενετικά τους χοίρους σε μια προσπάθεια να κάνουν τα όργανά τους να ταιριάζουν καλύτερα με τα ανθρώπινα. Η εταιρεία βιοτεχνολογίας που εξέθρεψε τον χοίρο για τη μελέτη Penn, eGenesis of Cambridge, Massaschetts, το έκανε αυτό με την επεξεργασία γονιδίων.
Οι επιστήμονες της εταιρείας χρησιμοποίησαν την τεχνολογία Crispr για να κάνουν συνολικά 69 γενετικές τροποποιήσεις στο ζώο, που περιλάμβαναν την εξάλειψη τριών γονιδίων χοίρου για την πρόληψη της άμεσης απόρριψης του ανοσοποιητικού και την εισαγωγή επτά ανθρώπινων γονιδίων που εμπλέκονται στη φλεγμονή, την ανοσία και την πήξη του αίματος.
Οι υπόλοιπες τροποποιήσεις απενεργοποίησαν έμφυτους ιούς που βρέθηκαν στο γονιδίωμα του χοίρου και οι οποίοι θα μπορούσαν υποθετικά να μολύνουν ανθρώπους.
Τον περασμένο Οκτώβριο, η ομάδα του eGenesis ανέφερε στο περιοδικό Nature ότι ένα νεφρό από ένα γουρούνι με τις ίδιες τροποποιήσεις λειτουργούσε σε έναν πίθηκο για περισσότερα από δύο χρόνια.
Η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει τώρα να βελτιώσει τη διαδικασία εφαρμόζοντάς τη σε άλλα τρία εγκεφαλικά νεκρά άτομα. Οι επιστήμονες του eGenesis θα συναντηθούν επίσης με τον FDA για να συζητήσουν σχέδια για μια πρώιμη δοκιμή για τη χρήση αυτού του συστήματος από χοίρους σε ασθενείς με ηπατική ανεπάρκεια.
