Rinichii unui porc modificat genetic, transplantați unui bărbat în moarte cerebrală. Ce rol a avut intervenția experimentală

Procedura a fost efectuată la un pacient în moarte cerebrală care era donator de organe și a cărui familie a autorizat cercetarea.

Echipa de cercetare intenționează, în cele din urmă, să transplanteze rinichi de porc la pacienți vii, în studii clinice oficiale – dar mai întâi echipa a vrut să abordeze câteva întrebări critice legate de siguranță.

Rinichii unui porc modificat genetic, transplantați unui bărbat în moarte cerebrală

Potrivit noului studiu, publicat în American Journal of Transplantation, pentru a obține răspunsuri cercetătorii au monitorizat receptorul de organ pentru orice semne de respingere a transplantului, transmiterea virusurilor de la animalul donator sau complicații chirurgicale care ar putea fi unice pentru transplantarea unui organ de la porc la om.

„Această abordare se bazează pe premisa că la astfel de întrebări trebuie să se răspundă înainte ca studiile clinice de eficacitate să poată fi întreprinse în mod responsabil”, au scris autorii studiului în raportul lor.

Digi24.ro

Ultimele ore de viață ale Corinnei, femeia găsită moartă în dulapul din dormitor. Poliția l-a arestat pe iubitul ei

În septembrie 2021, medicii au efectuat un experiment similar cu un pacient în moarte cerebrală la NYU Langone Health, în timpul căruia i-au atașat pacientului un rinichi de porc modificat genetic.

Rinichiul a funcționat normal pe parcursul perioadei de studiu de 54 de ore, filtrănd deșeurile din sânge și producând urină fără semne imediate de respingere a transplantului, a declarat echipa NYU pentru presa.

Dar rinichiul a rămas în afara corpului primitorului pe durata întregului experiment, conectat la vasele de sânge din partea superioară a piciorului.

În noul studiu, cercetătorii au transplantat nu unul, ci doi rinichi de porc în interiorul corpului primitorului, unde rinichii ar fi plasați în timpul unui transplant convențional de la om la om, a precizat dr. Jayme Locke, chirurg principal pentru studiu și director al studiului de la Comprehensive Transplant Institute din cadrul Departamentului de Chirurgie al Universității Alabama din Birmingham (UAB).

Digisport.ro

Decizia luată de Arpad Paszkany și noua sa iubită: anunțul făcut la scurt timp după ce s-au afișat împreună

De la recoltarea rinichilor porcului până la intervenția chirurgicală în sine, studiul a urmat exact aceeași procedură pe care echipa o va folosi într-un studiu clinic viitor, a spus Locke.

Organele provin de la un animal modificat genetic

Rinichii utilizați în studiu provin de la un porc modificat genetic, dezvoltat de Revivicor, o subsidiară a United Therapeutics. Câțiva autori ai lucrării sunt angajați ai Revivicor, iar unul este directorul științific al companiei.

La începutul acestei luni, medicii au folosit o inimă de la un alt porc Revivicor pentru a efectua o operație de transplant de inimă, prima de acest fel.

Animalul folosit pentru transplantul de inimă a suferit aceleași modificări genetice ca și cel folosit în noul studiu de transplant de rinichi.

Majoritatea acestor modificări genetice sunt menite să reducă riscul ca un transplant să fie respins de corpul uman.

De exemplu, porcilor modificați le lipsesc trei gene care codifică fiecare pentru carbohidrați specifici. În corpul uman, aceste molecule de carbohidrați pot declanșa o reacție imunitară agresivă.

Porcilor donatori le lipsește, de asemenea, o genă care codifică un receptor specific al hormonului de creștere și, fără acest receptor, organele porcilor ar trebui să înceteze să crească odată transplantate într-o persoană.

În cele din urmă, porcii poartă șase gene suplimentare recoltate din genomul uman: patru pentru a face ca organele fiecărui porc să pară mai familiare sistemului imunitar uman și două pentru a preveni formarea cheagurilor de sânge.

Cercetătorii au observat o serie de diferențe între organele umane și cele animale modificate genetic

După ce a recoltat rinichii de la porcul lor donator, echipa a inspectat organele. În general, rinichii de porc semănau foarte mult cu rinichii umani, dar diferă în câteva privințe, a remarcat echipa.

De exemplu, rinichii de porc erau mai moi la atingere, aveau o capsulă mai subțire care le acoperea suprafețele exterioare, iar ureterele de porc – canalele prin care urina trece de la rinichi la vezica urinară – aveau un diametru mai mare decât ureterele umane tipice.

În acest moment, nu este clar dacă aceste diferențe ușoare ar putea afecta funcția rinichilor la om, dar „aceste observații au subliniat necesitatea unei manipulări și a unei tehnici chirurgicale meticuloase”, au remarcat autorii studiului în raportul lor.

Echipa a pregătit primitorul uman pentru procedura de transplant prin îndepărtarea ambilor rinichi și furnizarea de medicamente imunosupresoare, pentru a reduce riscul de respingere a organelor.

Apoi, după ce a introdus ambii rinichi de porc în recipient, echipa a monitorizat organele timp de aproximativ trei zile.

În acel timp, organismul nu a generat un răspuns imun împotriva rinichilor, au observat ei. Când apare un fenomen numit „respingere hiperacută”, organismul începe să atace un organ transplantat imediat după ce acesta este conectat la sistemul circulator uman, odată ce anticorpii din sânge ajung în organ.

Porcul donator a fost testat negativ pentru retrovirusurile endogene porcine – viruși care se pot ascunde în ADN-ul porcului și pot infecta celulele umane – iar echipa a confirmat că, de asemenea, nu au existat semne ale acestor viruși în urma transplantului.

După transplant, rinichiul drept a prezentat inițial o producție „robustă” de urină, în timp ce rinichiul stâng a produs mult mai puțină urină, prin comparație.

Motivul acestei diferențe este necunoscut, dar poate fi legat de modul în care fiecare organ a fost recoltat inițial de la porcul donator, au remarcat autorii.

Diferențe de funcționare la rinichii transplantați

În comparație cu rinichiul drept, rinichiul stâng a petrecut mai mult timp la temperatura camerei după ce a fost întrerupt de alimentarea cu sânge și înainte de a fi pus pe gheață.

Sunt necesare mai multe cercetări pentru a ști cum astfel de factori ar putea afecta funcția unui organ de porc la un receptor uman, au scris autorii.

Deși ambii rinichi au produs urină, deși în cantități diferite, niciunul dintre organe nu a filtrat deșeurile din sânge așa cum ar face un rinichi pe deplin funcțional.

Echipa a descoperit că nivelul de creatinină, un produs rezidual al funcției celulelor musculare, din sânge nu a scăzut în timp și nici rinichii nu au excretat creatinină semnificativă în urină.

Nu este clar dacă această disfuncție a rezultat din deteriorarea rinichilor sau a fost legată de modificările fiziologice cauzate de moartea cerebrală, au observat cercetătorii.

„Mediul morții cerebrale este destul de ostil, ceea ce face evaluarea funcției renale dificilă”, a spus Locke.

Pe parcursul experimentului, organele pacientului au început să cedeze, el a dezvoltat coagulare anormală a sângelui, iar sângele său a devenit, de asemenea, mai acid din cauza acumulării de ioni de hidrogen.

Cercetătorii au folosit diverse medicamente și infuzii pentru a contracara aceste efecte ale morții cerebrale în timpul studiului, dar chiar și așa, efectele ar fi putut submina funcția rinichilor de porc, au scris autorii.

„Nu a fost o observație surprinzătoare pentru noi, având în vedere că, chiar și în cazul transplantului de la om la om, rinichii de la donatori în moarte cerebrală au adesea întârzierea funcției grefei, ceea ce înseamnă că adesea nu produc urină timp de o săptămână și durează încă câteva săptămâni pentru creatinina clară”, a spus Locke.

În general, studiul sugerează că, deși multe bariere în calea transplanturilor de rinichi de la porc la om au fost depășite, multe întrebări despre procedură rămân fără răspuns, au scris autorii.

Studiile viitoare pe indivizi în moarte cerebrală ar putea oferi unele dintre răspunsurile la aceste întrebări, în timp ce altele ar putea trebui investigate la primate non-umane. Și în cele din urmă, unele întrebări vor fi abordate în studiile clinice pe oameni vii.

Locke și colegii ei trec acum prin procesul de depunere a unei cereri de investigație pentru medicamente noi la U.S. Food and Drug Administration (FDA). Odată autorizată, va permite echipei să folosească rinichii de porc modificați genetic într-un studiu clinic.

Ei vor trebui, de asemenea, să obțină aprobarea pentru un astfel de proces prin intermediul consiliului de evaluare instituțional al UAB.