Er wordt momenteel een unieke klinische proef uitgevoerd in het Massachusetts General Hospital (VS). Artsen hebben genetisch gemodificeerde varkens getransplanteerd naar zes patiënten met ernstige brandwonden. In oktober zijn de eerste operaties uitgevoerd en in juli zullen de definitieve resultaten van het experiment worden gerapporteerd. Tegelijkertijd worden in China vrijwilligers opgeleid voor het transplanteren van inwendige organen van gg-biggen. Ondertussen wordt de genetische compatibiliteit van varkenscellen met menselijke cellen getest in laboratoriumomstandigheden. RIA Novosti onderzoekt of interspecies-transplantaties succesvol zijn en hoe wetenschappers ervoor hebben gezorgd dat de huid van dieren niet wordt afgestoten door het menselijk lichaam.
Overleef met het hart van iemand anders
De eerste succesvolle transplantatie van interspecies vond plaats in 2013. Vervolgens transplanteerden Amerikaanse onderzoekers genetisch gemodificeerde varkensharten in de buikholte van vijf Anubis-bavianen, waarbij ze hun eigen hart achterlieten. De donordieren misten het 1,3-galactosyltransferase-enzymgen dat zich op de binnenbekleding van de vaten van alle zoogdieren, behalve primaten, bevindt. De productie van antigenen voor deze stof kan leiden tot de vorming van bloedstolsels bij apen die nieuwe organen hebben gekregen.
Ook werden in de cellen van donorvarkens menselijke versies van twee eiwitten, trombomoduline (CD141) en CD46, geproduceerd. De eerste voorkomt dat bloed stolt na een operatie, de tweede blokkeert de immuunrespons en beschermt zo vreemde weefsels tegen vernietiging.
Als gevolg hiervan leefde een van de bavianen die aan het experiment deelnamen bijna drie jaar met een buitenlands orgaan.
Vier jaar later maakten onderzoekers de taak ingewikkelder: 14 bavianenharten werden vervangen door varkensharten. De eerste tien geopereerde apen stierven binnen 40 dagen na de procedure - meestal door lever- of hartfalen.
Toen begonnen de onderzoekers organen te transplanteren naar apen, die vóór de transplantatie op een speciaal apparaat waren aangesloten. Hij pompte er een zuurstofrijk mengsel van bloed en voedingsstoffen doorheen. Ook kregen alle geopereerde apen speciale medicijnen om de groei van varkensharten te vertragen. Anders werden ze erg groot en beschadigden ze aangrenzende orgels.
Promotie video:
Als gevolg hiervan leefden twee bavianen na transplantatie drie maanden en nog eens twee zes maanden. De reden voor de dood van dieren is de grootte van de getransplanteerde harten. Ze zijn bijna verdubbeld sinds de operatie en weefselnecrose begon bij de apen.
Menselijke delen
In 2019 meldden Chinese wetenschappers dat ze een varkensras hadden ontwikkeld waarvan de organen veilig op mensen konden worden getransplanteerd. In hun DNA zijn het 1,3-galactosyltransferasegen en een specifiek endogeen varkensvirus (PERV), een gebied ingebed in de genomen van bijna alle bekende rassen van deze dieren, uitgeschakeld.
Experimenten hebben aangetoond dat wanneer varkens- en menselijke cellen samen worden gekweekt, deze laatste worden geïnfecteerd met dit virus. Als resultaat produceert PERV RNA in hen en neemt het aantal kopieën ervan in het genoom toe. Dergelijke geïnfecteerde cellen kunnen het virus mogelijk naar gezonde cellen overbrengen. Dit betekent dat bij transplantatie van grote varkensorganen - bijvoorbeeld hart of lever - infectie niet is uitgesloten. En hoe het menselijk lichaam erop zal reageren, is onbekend.
GG-biggen die genetisch compatibel zijn met mensen. Er wordt aangenomen dat hun organen op mensen kunnen worden getransplanteerd.
Daarnaast werken acht menselijke genen actief in het DNA van kunstmatig gefokte dieren en worden die delen van het genoom die immuunafstoting kunnen veroorzaken tijdens transplantatie van varkensorganen naar mensen uitgeschakeld. Tegelijkertijd sluiten wetenschappers niet uit dat het immuunsysteem van patiënten toch op vreemde organen kan reageren door zeldzame eiwitten in hun cellen te herkennen. Maar dit kan worden aangepakt met immunosuppressiva.
Volgens de onderzoekers zal het bedrijf in de zomer preklinische proeven doen en in de komende vijf jaar beginnen met het testen van transplantaties van varkensorganen bij mensen.
Nieuwe huid
De eerste persoon die een orgaantransplantatie bij dieren onderging, was een Amerikaan met uitgebreide brandwonden. Zijn naam is nog niet bekend gemaakt. In oktober 2019 ontving hij in het Massachusetts General Hospital de huid van een genetisch gemodificeerd varken van vijf bij vijf centimeter. Met deze pleister bracht hij, onder toezicht van artsen, vijf dagen door, waarin de onderzoekers geen complicaties registreerden. Daarna werd de huid verwijderd en werd de behandeling tegen brandwonden voortgezet.
De transplantatie werd uitgevoerd als onderdeel van een klinische proef, die voor het tweede jaar wordt uitgevoerd door XenoTherapeutics. Volgens de FDA (het Amerikaanse equivalent van het ministerie van Volksgezondheid) zullen de definitieve resultaten van deze tests medio juli bekend zijn.
Het experiment maakt gebruik van de huid van varkens waarin het 1,3-galactosyltransferase-gen is uitgeschakeld. Daarom is de menselijke immuniteit toleranter voor hun cellen en is er geen onmiddellijke afstoting van het dierlijke orgaan.
Naast varkens kreeg de patiënt ook een huidtransplantatie van een overleden persoon. Na vijf dagen verwijderden de wetenschappers beide pleisters en merkten geen verschil op tussen de toestand van de wond eronder. Dit suggereert dat het immuunsysteem het orgaan van het dier voor een mens heeft ingenomen. De patiënt ontving toen huidtransplantaties van zijn eigen dij en de wond genas met succes.
De onderzoekers hopen dat in de nabije toekomst, voor ernstige en uitgebreide brandwonden, varkensleer kan worden gebruikt als tijdelijke pleister.
Alfiya Enikeeva
