Primul transplant de inimă de porc la om: ce pot învăța oamenii de știință?

Primul transplant de inimă de porc la om: ce pot învăța oamenii de știință?

Chirurgii de la Centrul Medical al Universității din Maryland au transplantat o inimă de porc modificată genetic în David Bennett.Credit: Facultatea de Medicină de la Universitatea din Maryland

Prima persoană care a primit o inimă transplantată de la un porc modificat genetic se descurcă bine după procedura de săptămâna trecută din Baltimore, Maryland. Chirurgii de transplant speră că descoperirea le va permite să ofere mai multor oameni organe de animale, dar rămân multe obstacole etice și tehnice.

„A fost un drum lung până la acest punct și este foarte interesant că suntem într-un punct în care un grup era gata să încerce”, spune Megan Sykes, chirurg și imunolog la Universitatea Columbia din New York City. . „Cred că vor fi multe lucruri interesante de învățat”.

Medicii și oamenii de știință din întreaga lume urmăresc de zeci de ani obiectivul de a transplanta organe animale la oameni, cunoscut sub numele de xenotransplant.

Ocazie neobișnuită

Procedura de săptămâna trecută marchează pentru prima dată când un organ de porc a fost transplantat într-un om care are șansa de a supraviețui și de a se recupera. În 2021, chirurgii Langone Health de la Universitatea din New York au transplantat rinichi din aceeași linie de porci modificați genetic la doi oameni decedați legal, fără nicio funcție cerebrală vizibilă. Organele nu au fost aruncate și au funcționat normal, în timp ce receptorii morți au fost ținuți ventilați.

În afară de asta, cele mai multe cercetări au fost făcute până acum pe primate non-umane. Dar cercetătorii speră că operațiunea din 7 ianuarie va iniția în continuare xenotransplantul clinic și va ajuta la depășirea unei multitudini de probleme etice și de reglementare.

„De la 4 pacienți, am învăța multe lucruri pe care nu le-am învăța de la 40 de maimuțe”, spune David Cooper, chirurg transplant la Spitalul General Massachusetts din Boston. „Este timpul să ne mutăm la clinică și să vedem cum le fac aceste inimi și rinichi pacienților”.

Xenotransplantul a suferit progrese semnificative în ultimii ani odată cu apariția ediției genomului CRISPR-Cas9, care a facilitat crearea de organe de porc care sunt mai puțin susceptibile de a fi atacate de sistemul imunitar uman. Cel mai recent transplant, efectuat la Universitatea din Maryland Medical Center (UMMC), a folosit organe de porc cu zece modificări genetice.

Cercetătorii au cerut Administrației SUA pentru Alimente și Medicamente (FDA) să efectueze un studiu clinic cu inimi de porc la oameni, dar au fost refuzați. Potrivit lui Muhammad Mohiuddin, chirurgul de la Universitatea din Maryland, care conduce echipa de cercetare din spatele transplantului, agenția era îngrijorată să se asigure că porcii provin dintr-o unitate medicală și dorea ca cercetătorii să transplanteze inimile în zece dornuri înainte de a le transmite oamenilor.

Dar David Bennett, în vârstă de 57 de ani, a oferit echipei lui Mohiuddin o șansă să sară direct la un transplant uman. Bennett era pe suport cardiac de aproape două luni și nu a putut primi o pompă mecanică a inimii din cauza bătăilor neregulate ale inimii. De asemenea, nu a putut să primească un transplant uman, deoarece avea antecedente în care nu a respectat instrucțiunile de tratament ale medicilor. Confruntați cu o moarte sigură, anchetatorii au obținut permisiunea de la FDA pentru a-i oferi lui Bennett o inimă de porc.

Inima de porc ținută de unul dintre chirurgi.

Inima folosită în transplant provine de la un porc cu diverse modificări genetice, inclusiv unele pentru a elimina genele care declanșează sistemul imunitar uman.Credit: Facultatea de Medicină de la Universitatea din Maryland

Operația a decurs bine și „funcția inimii arată grozav”, spune Mohiuddin. El și echipa sa vor monitoriza răspunsurile imune ale lui Bennett și performanța inimii sale. Ei vor continua să lucreze pentru studii clinice controlate, dar Mohiuddin spune că ar putea solicita mai multe proceduri de urgență dacă sosesc pacienții potriviți.

Dacă procedura lui Bennett are succes și mai multe echipe încearcă o intervenție chirurgicală similară, autoritățile de reglementare și experții în etică vor trebui să definească ceea ce face ca o persoană să fie eligibilă pentru un organ de porc, spune Jeremy Chapman, un chirurg de transplant pensionat la Universitatea din Sydney, Australia. Așteptarea mult timp pentru un organ nu este suficientă pentru a justifica procedura extrem de experimentală și posibil riscantă, spune el. Acest lucru este valabil mai ales în cazul altor organe, cum ar fi rinichii; majoritatea persoanelor care așteaptă un transplant de rinichi pot face dializă.

Chapman compară procesul cu utilizarea medicamentelor experimentale împotriva cancerului, care sunt prea periculoase pentru a fi testate la oameni cu alte opțiuni. Autoritățile de reglementare și experții în etică vor trebui să decidă care sunt șansele de succes mai mari decât riscul de a face o persoană să aștepte un organ uman, spune el.

„Săptămâna nebună și interesantă”

În prezent, transplantul este limitat de aprovizionarea cu porci, precum și de barierele de reglementare. În prezent, există o singură companie, Revivicor în Blacksburg, Virginia, deținută de United Therapeutics, care are facilități adecvate și porci de calitate clinică.

„Aceasta a fost o săptămână nebună și interesantă”, spune David Ayares, CEO-ul Revivicor. Porcii companiei sunt crescuți într-o unitate de lângă Birmingham, Alabama, dar Revivicor construiește o unitate mai mare în Virginia, care speră că va furniza în cele din urmă sute de organe pe an.

Ayares proiectează porci timp de două decenii, testând modul în care diverse modificări genetice limitează respingerea la oameni și la alte primate. Pentru a face inima de porc folosită în transplant, compania a eliminat trei gene de porc care declanșează atacuri asupra sistemului imunitar uman și a adăugat șase gene umane care ajută organismul să accepte organul. O modificare recentă urmărește să împiedice inima să răspundă la hormonii de creștere, asigurându-se că organele animalelor de 400 de kilograme rămân de dimensiunea umană.

Deși combinația pare să fi funcționat, nu este clar de câte modificări sunt necesare. „Este nevoie de mult mai multă știință pentru a evalua fiecare modificare genetică”, spune Sykes, care adaugă că „avem nevoie de aceste informații”, deoarece modificările au și potențialul de a fi dăunătoare oamenilor.

Mohiuddin spune că, deoarece fiecare transplant la un babuin costă aproximativ 500.000 de dolari, încercarea de combinații multiple ar fi prohibitivă. Cooper și alții spun că viitorul xenotransplantelor este probabil să includă modificări de adaptare la anumite organe și receptori. Cercetarea proprie a lui Cooper, de exemplu, a descoperit că la babuini care primesc rinichi de porc, modificarea hormonului de creștere provoacă probleme cu transportul urinei. Dar el spune că echipa sa speră să efectueze un transplant de rinichi unei persoane în curând, dacă poate obține un porc cu modificările genetice potrivite.

Orice s-ar întâmpla, poate trece ceva timp înainte ca alte organe să fie gata pentru utilizare clinică. Listele de așteptare sunt mai scurte pentru transplanturile de ficat, ceea ce face dificilă justificarea persoanelor care primesc un organ de porc. Și în timp ce oamenii care necesită transplant pulmonar mor adesea pe lista de așteptare, Sykes spune că plămânii fragili de porc s-au dovedit a fi dificil de transplantat la primate și sunt adesea respinși.

Limitele modelelor animale

Cooper, Chapman și alții spun că este important să se studieze transplanturile la oameni, mai degrabă decât la babuini. Diferențele dintre specii „ne împiedică să avansăm în continuare cu acest model pentru a prezice rezultatul clinic”, spune Chapman.

Primatele non-umane au de obicei anticorpi pe care oamenii nu îi au, care atacă proteinele din organele de porc, atât de mult s-a făcut ca organele să fie potrivite pentru babuini, nu pentru oameni.

În plus, cercetătorii ar trebui să poată studia fiziologia inimii porcului (dacă va bate în același ritm ca o inimă umană, de exemplu) și dacă oamenii bolnavi vor reacționa la transplant în același mod ca babuinii sănătoși.

Câteva alte companii proiectează porci pentru transplanturi de organe solide cu diferite modificări genetice, deși niciuna nu are încă facilități medicale, la fel ca United Therapeutics. eGenesis din Cambridge, Massachusetts, produce porci care nu pot transmite retrovirusuri care sunt prezente în toți genomul porcului. Și NZeno din Auckland, Noua Zeelandă, crește porci miniaturali ai căror rinichi rămân de dimensiunea umană fără modificări ale hormonului de creștere. Chapman suspectează că multe alte organizații modifică genetic porcii pentru transplant, dar nu au dezvăluit încă informații sensibile din punct de vedere comercial.

Ayares și United Therapeutics au refuzat să spună cât costă producerea fiecărui porc, deși recunosc că animalele sunt scumpe. Dar, pe măsură ce mai multe companii intră în joc, Cooper se așteaptă ca costurile să scadă, iar FDA și alte autorități de reglementare să își slăbească unele dintre cerințele pentru instalații curate. Infecția cu agenți patogeni a organelor de porc nu pare să fie încă o problemă, deși Bennett și viitorii beneficiari vor trebui monitorizați.

Leave a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *