Ксенотрансплантация
Ксенотрансплантация, или межвидовая трансплантация — трансплантация органов и/или тканей от животного другого биологического вида, чем человек.
Обычно идет речь о ксенотрансплантации от иммунологически наиболее близкой человеку свиньи или от высших приматов.
Ксенотрансплантация остается невозможной и неосуществимой при нынешнем уровне развития трансплантологии, и маловероятно, что она станет возможной когда-либо в будущем. Даже при очень сильной иммуносупрессии организма реципиента ксенотрансплантат от свиньи не выживает в организме человека более нескольких минут в результате сверхострой реакции отторжения, сопровождающейся массивным гемолизом, агглютинацией эритроцитов и тромбоцитов и множественным тромбозом сосудов пересаженного ксенооргана.
История[править | править код]
Античный период (1000 до Р.Х.)
Первые попытки имплантации (Африка, Америка) человеку зубов животных. В Древнем Египте перед мумификацией отсутствующие зубы восстанавливали. Рентгенологическое исследование черепа показывает хорошую адаптацию кости вокруг «искусственного корня», т.е. работа выполнялась с исключительной точностью.
Материя в 1682 году голландский хирург Янсзон ван Меекерен сообщил, что он восстановил повреждённый череп русского солдата фрагментом кости собаки. В ужасе церковные власти приказали убрать трансплантат, но он настолько хорошо прижился, что его оставили на месте.
XVIII век
Английский врач Д. Гюнтер, нарушив запрет церкви, начал изучать строение, функцию и роль желез секреции в процессах жизнедеятельности организма. Он провел опыт: пересадил половую железу петуха курице. Результат был поразительным: у курицы вырос гребень, а ее поведение стало напоминать петушиное.
Позднее, основываясь на гюнтеровском опыте, ученые стали производить пересадку половых желез, пытаясь добиться «омоложения» организма. Ученый физиолог Ш. Броун-Секар проделывал следующие опыты. Считая, что старение является следствием ослабления функций желез внутренней секреции, которые вырабатывают жизненно важные гормоны, он приготовил экстракт-вытяжку из семенных желез животных и вводил ее себе. Казалось желаемый эффект достигнут: самочувствие намного улучшилось, повысилась и половая способность. Но, увы! Действие препарата оказалось крайне непродолжительным, а повторные впрыскивания даже ухудшали состояние здоровья. Тем не менее, ученые разных стран продолжали подобные эксперименты.
В конце 1800-х годов
Кожа лягушки часто вживлялась в кожу человека при лечения ожогов и язв. Олин хирург Британской армии уверял, что он провел сотни таких операций с успешным исходом.
Австрийский врач Эммерих Ульман впервые в мире осуществил пересадку почки собаки.
1920-е года
Роль половых желез для возможности омоложения организма была признана и хирургом Сергеем Вороновым, который возглавлял лабораторию экспериментальной хирургии в Коллеж де Франс. Воронов был твердым сторонником идеи пересадки половых желез от обезьян к человеку. С 1913 года он начал прибегать к трансплантациям половых желез обезьян своим пациентам – сначала мужчинам, а позже и женщинам. К 1930 году метод Воронова получил развитие не только во Франции, но и в США, Великобритании, Португалии, Бразилии, Аргентине, Египте и др. Огромный спрос на операции, выполняемые Вороновым и его ассистентами, побудил его задаться проблемой массовой доставки обезьян в Европу и создать целый питомник приматов в замке Гримальди на юге Франции. В свою очередь, работа Воронова побудила организаторов советского здравоохранения задуматься о возможности использования аналогичного опыта в СССР, одним из результатов чего стал беспрецедентный проект животновода-селекционера И.И. Иванова (1870-1932) по скрещиванию человекообразных обезьян с человеком.
Доктор Кит Римтсма, хирург Университета Талэйн в Новом Орлеане, пересаживает тринадцати пациентам почки шимпанзе. Двенадцать из них проживают от девяти до шестидесяти дней. Один пациент без признаков отторжения донорского органа выживает на легких наркотиках в течение девяти месяцев.
В Университете Колорадо, доктор Томас Старзл пересаживает шести пациентам почки бабуина. Большинство пациентов умирает от инфекции, продолжительность жизни после пересадки - от двенадцати до девяноста восьми дней.
Доктор Джеймс Харди из Университета Миссисипи пересаживает сердце шимпанзе пациенту в полукоматозном состоянии. Когда 68-летний пациент в критическом состоянии был доставлен в клинику, не удалось найти человеческое сердце. Было принято решение трансплантировать сердце шимпанзе по имени Бино. Сердце было удачно пересажено, но оказалось слишком маленьким, чтобы адекватно снабжать кровью тело человека, и пациент скончался через 90 минут. Как писал сам Харди, операция поставила перед обществом целый ряд проблем, связанных с трансплантацией – этических, религиозных, социальных, моральных, финансовых, политических и юридических. Он говорил: «Мы пересаживали не только человеческие сердца, мы пересадили одно не очень человеческое». После операции Харди было проведено, по крайней мере, четыре пересадки людям сердец животных, и все пациенты умирали в течение нескольких дней после трансплантации.
Доктор Кристиан Барнард, южноафриканский хирург, который выполнил первую трансплантацию сердца от человека человеку в 1967, пытается использовать сердца шимпанзе и бабуина как донорские органы пациентам, прошедшим неудачную открытую операцию на сердце. Пациент с пересаженным сердцем бабуина умер через шесть часов от гемодинамической нестабильности, пациент с сердцем шимпанзе проживает четыре дня, после происходит отторжение донорского органа.
Доктор Леонард Бэйлей во главе группы хирургов, пересаживают сердце бабуина новорожденному младенцу, известному как «Бэби Фа», который родился с плохо развитой левой стороной ее сердца. Девочке дают циклоспорин - иммунодепрессивный препарат, который увеличивает шансы выживания пациентов при трансплантации человеческих органов. Через двадцать дней сердце отторгается и ребенок умирает. Некоторые исследователи полагают, что несовместимость группы крови между Бэби Фа и бабуином-донором, возможно, была главной причиной отторжения.
Уже известный нам Доктор Томас Старзл пересаживает печень бабуина пациенту со СПИДом и гепатитом B, т.к. предполагал, что бабуины стойки к гепатиту B. Пациент живет 70 дней, без признаков отторжения, и умирает от инфекции, которую его организм не смог перебороть из-за тяжелой иммунодепрессии. Осенью 1999 по сохраненным образцам крови обнаружено, что клетки пациента содержали цитомегаловирусную инфекцию. Остается неопределенным, заразил ли вирус бабуина человеческие клетки или клетки бабуина мигрировали от печени в другие ткани.
Польский хирург пересаживает сердце свиньи пациенту, который проживает менее двадцати четырех часов. Причина смерти приписана небольшому размеру сердца, которое не могло поддержать циркулиляцию крови в необходимом объеме.
Под Рождество, ученые в Иматране представляют первую трансгенную свинью, которую они называют Астрид. Группа ученых, во главе с доктором Дэвидом Вайтом, вставила маленькое количество человеческой ДНК в оплодотворенное яйцо свиньи, в попытке создать органы свиньи, которые не будут отторгаться человеческим организмом.
Доктор Томас Старзл снова делает попытку пересадки печени бабуина пациенту, страдающему от гепатита B. Этот пациент никогда не восстанавливает сознание после операции, и умирает от инфекции на фоне тяжелой иммунодепрессии. Старзл, получивший разрешение на несколько ксенотрансплантических операций, останавливает программу, чтобы определить причины отторжения..
Ученые в Diacrin, Inc. получают разрешение Управления по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными средствами США (FDA) начать клинические испытания, используя эмбриональные нейроны свиньи, чтобы лечить пациентов, страдающих от болезни Паркинсона. Исследования показывают эффективность эксперимента, что ведет ко второму этапу исследований в конце 1990-ых.
В мае, ученые Nextran объявляют, что они вырастили трансгенные сердца свиньи, которые переживают целых 30 часов в организме бабуинов, по сравнению 60 - 90 минутами сердец обычных свиней-доноров. В июле, FDA одобряет предложение Некстрана использовать трансгенную печень свиньи для трансплантации десяти пациентам.
Доктор Общего госпиталя Сан-Франциско, Сюзанна Ильстад, пересаживает клетки костного мозга бабуина пациенту со СПИДом Джефу Джеттай. Поскольку стволовые клетки бабуина являются стойкими к СПИДу, надежда на то, что они помогут костному мозгу Джеттай производить борющиеся со СПИДом свободные клетки. Он - все еще жив и анализы крови, пока не показали наличия никаких вирусов бабуина в его организме.
Профессор Робин Веисс обнаруживает вирус, известный как свиной эндогенный ретровирус (PERV), который может заразить человека. В журнале Nature он сообщает, что каждая клетка свиньи несет приблизительно 50 копий вируса PERV, и что три из них являются способными к инфицированию человеческих клеток. Опасность усугубляется тем, что попав в организм одного-единственного человека инфекция может стать опасной и для всего человечества. Таковы уж реалии нашего времени, что происходит интенсивная межвидовая миграция болезней - свиньи, собаки и люди стали болеть практически одними и теми же болезнями. В результате в октябре FDA останавливает все клинические испытания, пока исследователи не докажут, что они разработали процедуры обнаружения низкого уровня вирусной инфекции PERV. Мораторий снят в январе 1998 года.
Профессор медицинской школы Гарварда Фриц Вэч призывал коллег к запрету на эксперименты по ксенотрансплантации до того пока точно не установлена степень риска.
FDA запрещает использование неприматов в ксенотрансплантации, снижая риск заражения межвидовыми заболеваниями.
Исследование 160 человек, которым были пересажены различные ткани или клетки свиньи, доказывает, что ни один не был заражен вирусом PERV. Исследование проводилось в Иматране, в сотрудничестве с Центром по контролю за заболеваниями (CDC).
Базирующейся в Шотландии биотехнологической компании «Пи-пи-эл фармасьютиклс» удалось произвести на свет методом клонирования пятерых поросят. В их организмах «отключен» специальный ген, вырабатывающий вещество, которое провоцирует немедленное отторжение трансплантированных человеку тканей животных. Весь помет - особи женского пола. Команда японских ученых объявляет в журнале Science, что они также клонировали поросенка, используя отличный от шотландского метод.
Ученые в Инфиджин объявляют в журнале Nature Biotechnology, что они получили двоих поросят от трансгенных клонированных свиней.
В журнале Nature, доктор Научно-исследовательского института Scripps Дэниел Саломон объявляет результаты исследования, которое подтвердило передачу вируса PERV при пересадке клеток свиньи мыши с ослабленной диабетом иммунной системой. Этот эксперимент - первое доказательство передачи межвидовых ретровирусов при трансплантации.
Британская организация по правам животных, Uncaged Cam-paigns, получила закрытую информацию исследований жизнеспособности органов свиньи в приматах за пятилетний период. Документация показала, что среднее время выживания приматов после операции - тринадцать дней, при четверти приматов умирающих в течение двух дней.
Международное Общество Трансплантации Сердца и Легкого (International Society for Heart and Lung Transplantation) выпустило сообщение о том, что клинические испытания в сфере ксенотрансплантация не должны быть разрешены, пока власти не определили минимальный вирусный риск, и пока почти 60% органов свиньи выживают в неприматах только до трех месяцев. Однако, они уверены, что «ксенотрансплантация имеет свой потенциал в решении проблемы донорства, и поэтому исследования в этой области должны быть активно поощрены и поддержаны».
2001 FDA предлагает правило, которое разрешило бы более открытый доступ общественности ко всем новым или текущим испытаниям в области ксенотрансплантация или генной инженерии.
Управление по вопросам ксенотрансплантации Великобритании (UKXIRA) издает третий годовой отчет, в котором заявляет о своем протесте против моратория на ксенотрансплантацию: «Мы понимаем риск передачи межвидовой инфекции, и будем проводить специальные процедуры на основе отбора».
Предварительный анализ второго этапа экспериментов, в котором пациентами с болезнью Паркинсона были введены неироклетки, показал наличие рецидива, несмотря на успешный первый этап эксперимента.
В Японии разрешено создание при помощи клонирования зародышей гибридов человека и животных. В правительстве полагают, что, таким образом, можно будет специально выращивать животных, чьи органы будут пригодны для трансплантации в человеческий организм. Таким образом будет разрешено внедрять клетки человеческого организма в оплодотворенные яйцеклетки животных.
Доктор Дэвид Сачс и его коллеги из госпиталя Massachusetts General Hospital пересадили почки генетически измененных свиней восьми бабуинам. С новыми органами животные прожили 81 день — дольше, чем когда-либо.
Австралийские зоологи создали экспериментальную методику ксенотрансплантации, позволяющую получать зрелые женские половые клетки одного вида животных в организме совершенно другого вида. Ученые из Мельбурна подсадили незрелые яйцеклетки кенгуру вместе с окружающей их опорной тканью в яичники крыс и мышей, у которых был полностью подавлен механизм иммунной защиты. Когда имплантированные яйцеклетки достигли полной зрелости, экспериментаторы оплодотворили их и имплантировали самкам кенгуру.
Группа ученых во главе с Исмаилом Занджани из Университета Невады разрабатывает новый способ выращивания человеческих органов из стволовых клеток. Стволовые клетки костного мозга определенного человека вводятся в плод овцы, который еще находится в утробе. Когда овечка появляется на свет, ее печень состоит в основном из собственных клеток донора, и этот орган готов к пересадке. Ученые надеются, что в один прекрасный день химеры (организм или его часть, состоящие из генетически разнородных тканей), которые они создают, смогут предоставить клетки, генетически идентичные клеткам пациентов, для восстановления поврежденных органов, а возможно, и целые органы. Конечно, не исключено иммунное отторжение части клеток животного происхождения, однако это не является непреодолимой проблемой, считает Алан Флейк из Детского госпиталя Филадельфии.
Израильские исследователи из института Вейцмана совершили настоящий прорыв в области ксенотрансплантации (пересадки органов, взятых у животных, человеку). Они смогли доказать, что свиные эмбрионы могут служить ценным источником донорских тканей — при условии, что находятся на строго определенной стадии развития.
Источники[править | править код]
- Игорь Старшиков. «Шариков XXI века» // Журнал «Я», №11 (4) 20 июня - 3 июля, 2005. Подробная история развития ксенотрансплантации.