Ксенотрансплантация
-
Определение и история ксенотрансплантации
- Ксенотрансплантация — трансплантация живых клеток, тканей или органов от одного вида к другому.
- Первые попытки начались в 1905 году с пересадки почки кролика ребенку.
- В 1954 году Джозеф Мюррей провел первую успешную трансплантацию почки.
-
Проблемы и этические вопросы
- Ксенотрансплантация поднимает множество медицинских, юридических и этических вопросов.
- Продолжительность жизни животных короче, чем у людей, что вызывает беспокойство.
- Передача заболеваний и необратимые изменения в генетическом коде также вызывают опасения.
-
Успешные случаи ксенотрансплантации
- В 1963 году врачи Тулейнского университета пересадили почки шимпанзе человеку.
- В 1984 году девочке «Малышка Фейри» пересадили сердце бабуина, но она умерла из-за отторжения.
- В 1996 году в Индии провели первую трансплантацию сердца, легких и почек свиньи человеку, но пациент умер вскоре после операции.
-
Генетически модифицированные ксенотрансплантаты
- В 2021 году в Нью-Йоркском университете провели первую генетически модифицированную ксенотрансплантацию почки свиньи человеку.
- В 2022 году в Мэрилендском университете пересадили сердце генетически модифицированной свиньи пациенту, который умер через два месяца.
- В 2023 году в Мэрилендском университете провели пересадку сердца генетически модифицированной свиньи, но пациент скончался из-за отторжения органов.
-
Потенциальное использование
- Ксенотрансплантация может быть полезна при терминальной стадии органной недостаточности.
- Генетически модифицированные ксенотрансплантаты могут быть использованы для лечения заболеваний, связанных с иммунологическим отторжением.
-
Нехватка органов и ксенотрансплантация
- Около 20-35% пациентов умирают в очереди на пересадку органов.
- Ксенотрансплантация использует клетки или ткани других видов для лечения опасных заболеваний.
- Витрификация может обеспечить длительное хранение ксеногенных клеток и органов.
-
Преимущества ксенотрансплантации
- Ксенотрансплантаты могут спасти тысячи пациентов.
- Генетически измененные органы животных могут быть приняты иммунной системой человека.
- Ксенотрансплантация опухолевых клеток используется в онкологических исследованиях.
-
Потенциальные доноры органов
- Нечеловеческие приматы рассматривались как потенциальные доноры, но шимпанзе и бабуины имеют свои недостатки.
- Свиньи считаются лучшими кандидатами из-за их доступности и генетической удаленности от человека.
-
Проблемы и барьеры
- Иммунологические барьеры, такие как ксенозоонозы, являются основными препятствиями.
- Сверхострое отторжение возникает из-за антител, связывающихся с эндотелием донора.
- Острое сосудистое отторжение требует синтеза белка de novo и взаимодействия между клетками.
-
Стратегии преодоления отторжения
- Прерывание каскада комплемента с помощью ингибиторов.
- Трансгенные органы с нокаутом гена 1,3-галактозилтрансферазы.
- Экспрессия регуляторов комплемента человека.
- Плазмафорез для удаления 1,3-галактозилтрансферазы.
-
Реакция на ксенотрансплантацию
- Воспалительный инфильтрат, тромбоз и некроз сосудов
- Активация макрофагов и эндотелия
- Прокоагулянтное состояние, секреция цитокинов и экспрессия молекул адгезии
-
Преодоление острого сосудистого отторжения
- Иммуносупрессивные препараты и ингибиторы тромбина
- Снижение уровня антигалактозных антител и ингибирование активации макрофагов и NK-клеток
-
Размещение ксенотрансплантата
- Передышка от гуморального отторжения
- Активация защитных генов для устойчивости к повреждениям
-
Клеточное отторжение
- Клеточный иммунитет и естественные клетки-киллеры
- Прямое и непрямое ксенопознавание
- Неопределенная сила клеточного отторжения
-
Преодоление клеточного отторжения
- Гемопоэтический химеризм для невосприимчивости донора
- Донорские стволовые клетки в костном мозге реципиента
-
Хроническое отторжение
- Медленное и прогрессирующее отторжение
- Фиброз и атеросклероз как основные причины
- Патологические изменения органа и необходимость замены трансплантатов
-
Нарушение регуляции свертываемости крови
- Снижение содержания α1,3GT и коагулопатия
- Различные реакции на свертывание крови в зависимости от органа
- Трансгенные свиньи для контроля коагулянтов
-
Физиология ксенотрансплантации
- Проблемы с размером, продолжительностью жизни, гормонами и белками
- Различия в окружающей среде и температуре
-
Ксенозооноз
- Передача инфекционных агентов через ксенотрансплантат
- Риски заражения и эпидемий
- Строгие правила содержания и проверки свиней-доноров
-
Переносчики возбудителей и ксенотрансплантация
- Бабуины и свиньи могут переносить возбудителей, токсичных для человека.
- ВИЧ, вероятно, передался от обезьян к людям.
- Исследователи не знают, возможна ли вспышка инфекционных заболеваний.
-
Иммунная система и ксенотрансплантация
- Иммунная система может отторгать инородные тела.
- Иммунодепрессивные препараты могут сделать пациента уязвимым к инфекциям.
- Органы должны быть изменены для гистосовместимости.
-
Мораторий и его отмена
- В 2005 году NHMRC объявил мораторий на трансплантации от животных.
- В 2009 году мораторий был отменен после обзора NHMRC.
-
Эндогенные ретровирусы свиней
- Эндогенные ретровирусы могут стать инфекционными для других видов.
- PERV могут инфицировать клетки человека.
- Клетки свиньи были сконструированы для инактивации PERV.
-
Этика ксенотрансплантации
- Ксенотрансплантация вызывает споры из-за убийства животных.
- Современные ученые утверждают, что польза перевешивает риски.
- Религии не возражают против использования генетически модифицированных органов свиней.
-
История ксенотрансплантации в этике
- В начале 20-го века ксенотрансплантация считалась нравственной.
- Инцидент с детенышем Фейри в 1984 году вызвал протесты.
- Сторонники трансплантации считают, что спасение жизни оправдывает жертву.
-
Информированное согласие пациента
- Пациент должен быть полностью осведомлен о процедуре.
- Общественное здравоохранение также важно.
- Применение четырех принципов биоэтики стандартизировано.
-
Рекомендации по ксенотрансплантации в США
- FDA требует пожизненного наблюдения и отказа от права на отказ.
- Предлагается программа пассивного скрининга.