Техно

Американский профессор Роберт Мишлер о том, когда появятся люди с внутренностями животных

До недавних пор идея межвидовой пересадки органов считалась неосуществимой: даже при очень сильном угнетении иммунитета организма-реципиента пересаживаемый орган не приживался

Фото: radaris.com

Но недавно американские медики успешно пересадили генетически модифицированные сердца свиней бабуинам, что делает перспективу аналогичных пересадок людям вполне реальной. Один из ведущих авторов этого эксперимента, профессор Роберт Мишлер, руководитель отделения кардиохирургии одной из лучших клиник США - Медицинского центра Монтефиоре, рассказал "ВД" о будущем ксенотрансплантации.

"ВД" Роберт, вы посвятили немало времени изучению межвидовой трансплантации, исследовали связанные с ней риски. Есть ли у этого направления будущее?

Р.М. До тех пор пока мы не научимся выращивать полноценные, функциональные органы из искусственных тканей, что вряд ли произойдет в ближайшем будущем, ксенотрансплантация будет оптимальным способом решения проблемы хронического дефицита органов для пересадки. Я много лет изучал эту тему, проводил множество лабораторных тестов, и все полученные результаты свидетельствуют - сердце свиньи реально трансплантировать человеку. Что касается других органов и других животных-доноров, ничего сказать не могу, но теоретически все возможно, ведь сердце - один из самых прихотливых органов. И если способно прижиться оно, то приживутся и другие системы.

"ВД" Но такие эксперименты на людях пока не проводились...

Р.М. Разумеется, пока речь идет исключительно о теоретических возможностях, и успешно пересаживают только сердечные клапаны свиней. Для того чтобы научиться пересаживать полноценный орган, нам еще потребуются многочисленные эксперименты на животных. Конечно, не все, что позитивно сказывается на животных, может подойти человеку, но у нас нет выбора. В конце концов, традиционная пересадка сердца стала возможной именно благодаря опытам на животных. Так были созданы инсулин, препараты для лечения СПИДа, онкологических и инфекционных заболеваний. Если опыты по ксенотрансплантации на животных дадут положительные результаты, однажды придется рискнуть и пересадить сердце свиньи человеку.

"ВД" Вы участвовали в трансплантации сердца свиней бабуинам. Все ли прошло гладко?

Однажды придется рискнуть и пересадить человеку сердце свиньи

Р.М. Исследование проходило в Национальном институте сердца, легких и крови в Бетесде. К трансплантации долго готовились: в течение нескольких лет специалисты компании Revivicor, специализирующейся на выращивании генномодифицированных животных, выводили породы свиней, чей геном изменен таким образом, чтобы клетки свиней не распознавались иммунной системой человека в качестве чужеродных и не отторгались организмом. Сделать это было непросто, поскольку многие гены, задействованные в формировании подобной реакции, принципиально важны для работы органа, из-за чего их нельзя просто так отключить. Кроме того, создание подобных имплантируемых органов затруднено тем, что их невозможно предварительно протестировать. Мыши с человеческой иммунной системой слишком малы для подобных экспериментов, а у обезьян иммунная система устроена совсем не так, как у людей. Ну а выращивать приматов с человеческими генами иммунитета невозможно по этическим соображениям.

"ВД" И как же удалось решить проблему?

Р.М. Мы проводили опыты по многоступенчатой схеме. Сначала проанализировали геном человека и выделили несколько десятков генов, отвечающих за идентификацию иммунной системой чужеродных клеток. Затем аналогичным образом изучили ДНК свиней, выделили в ней аналоги этих генов и сравнили их структуру с человеческими двойниками. Эти данные были важны для понимания, какие гены животного следует заменить, а какие можно оставить в их природном виде.

"ВД" Каким образом удалось вывести свиней с человеческими сердцами?

Р.М. Манипуляции с генами млекопитающих - очень сложный процесс, поэтому проводили одновременно четыре эксперимента по выращиванию генномодифицированных свиней. В каждом случае отключали ген GALalpha, отсутствующий в геноме человека и приматов, а также меняли структуру других генов, вызывающих реакцию отторжения. После того как вырастало первое поколение поросят, мы пересаживали их сердца в брюшную полость бабуинов, подключая новый орган для подстраховки параллельно с сердцем самой обезьяны. Это помогло сделать операцию максимально безопасной для примата и исключило влияние различных побочных факторов на процесс срастания нового сердца с кровеносной системой бабуина.

Фото: twitter.com/rrtos

"ВД" Но ведь вы говорили, что иммунные системы обезьян и людей очень разные?

Р.М. Именно поэтому в кровь приматов вводили коктейль специальных препаратов, подавляющих работу только тех частей иммунитета животных, которые реагируют на человеческие гены в сердце свиньи. Избирательное подавление иммунной системы бабуинов продлило жизнь обезьянам и снизило нагрузку на их организм. Кроме того, такой подход помог определить, какие из отключенных генов играют первостепенную роль в выявлении чужеродных клеток.

"ВД" Каковы результаты исследования?

Р.М. Во всех четырех группах они разные. Одна версия сердца была неудачной - почти половина бабуинов погибла в первые сто дней от различных осложнений и развития тромбов. Вторая и третья версии были еще хуже: все обезьяны погибли через тридцать дней после операции. Зато четвертая партия генномодифицированных сердец оказалась чрезвычайно удачной: лишь в двух случаях организм бабуинов отторг новый орган, и то почти через год после начала опытов, а три сердца продолжают успешно работать. Причем все кардиологические параметры трансплантированных органов в норме. Ни в одном случае в сердце приматов из четвертой группы не возникали тромбы, которые свидетельствуют о реакции отторжения. Теоретически, если бы не было природного сердца, пересаженные органы могли бы снабжать весь организм обезьян кровью.

"ВД" Сколько могут функционировать пересаженные сердца?

После трансплантации характер человека действительно может измениться. Но это скорее результат стресса и приема препаратов, подавляющих отторжение. Все эти медикаменты могут иметь еще слабо изученные побочные эффекты, например изменение вкусов и привычек в питании

Р.М. Надеюсь, в течение всей жизни. Как показало наше исследование, время работы трансплантированных органов можно значительно продлить, используя комбинацию препаратов, избирательно подавляющих работу иммунной системы животных. Уверен, что данные последующих экспериментов позволят добиться максимально продолжительной службы пересаженного сердца и мы наконец начнем трансплантировать органы свиней человеку. Первоначально они могут стать срочной заменой - своеобразным временным мостом, продлевающим жизнь в ожидании пересадки органа от донора-человека. В более отдаленном будущем сердца животных могут стать постоянной заменой отказавшим органам реципиента.

"ВД" На днях специалисты компании United Therapeutics объявили об успешной пересадке генномодифицированных сердец и печени свиней бабуинам. Они добились лучших результатов, чем вы и ваши коллеги?

Р.М. В этом эксперименте сердце свиньи без отторжения было присоединено к кровеносной системе бабуина в течение 945 дней, а почки - в течение 136 дней. Как только прекратилась подача иммуносупрессоров, наступило отторжение, так что теоретически реальна трансплантация на более длительный срок. Кстати, несколько лет назад профессор Дэвид Сакс пересадил свиную печень бабуинам, и один из них до сих пор жив. Так что потенциал ксенотрансплантации действительно огромен и новые исследования это только подтверждают. Насколько я знаю, ученые United Therapeutics готовятся к пересадке легких, причем орган не только присоединят к организму бабуина, но и заставят снабжать кровь кислородом.

"ВД" В медицинской практике было много случаев, когда при традиционной трансплантации сердца от одного донора другому менялась личность реципиента, его характер и привычки. Не может ли что-то подобное случиться в результате ксенотрансплантации?

Р.М. Я думаю, здесь прежде всего задействован чисто психологический фактор: люди подсознательно боятся себя потерять, ведь сердце - жизненно важный орган. Кроме того, на эмоциональное состояние человека оказывает пагубное влияние тягостное ожидание подходящего донора. Сама операция тоже нелегкое переживание: это длительное воздействие наркоза, а в дальнейшем пациент должен всю жизнь принимать лекарства, подавляющие отторжение, а также другие препараты. Все эти медикаменты могут иметь еще слабо изученные побочные эффекты, например изменение вкусов и привычек в питании. А возвращение к жизни после месяцев и лет все ухудшающегося состояния здоровья - тоже мощная психологическая встряска, вероятные последствия которой еще плохо известны.

Роберт Мишлер

Профессор, руководитель отделения кардиохирургии Медицинского центра Монтефиоре

Окончил с отличием Гарвардский университет

Медицинская школа в Ганновере

Колумбийский пресвитерианский медицинский центр

Колумбийский университет

Национальный институт сердца, легких и крови в Бетесде

Бостонская детская больница, хирург

Колумбийский университет, доцент кафедры хирургии

Университет штата Огайо, руководитель отделения кардио-торакальной хирургии и торакальной трансплантологии

Член американского Общества торакальных хирургов

Член американского Общества трансплантологов

В течение девяти лет входит в топ лучших хирургов Америки и лучших хирургов Нью-Йорка

Лучший хирург в области трансплантации сердца, сердечных клапанов, реконструкции желудочка при застойной сердечной недостаточности и малоинвазивной кардиохирургии, роботизированной хирургии, ксенотрансплантации, использовании мышечных клеток и стволовых клеток для лечения сердечной недостаточности

Автор 250 публикаций в ведущих медицинских изданиях, автор и соавтор книг по хирургии и трансплантации

Опубликовано в ежемесячнике "Власть денег" за сентябрь 2015 г. (№9/434)