Transplanturile de organe de la porci ar putea ajuta; râde de bolile umane
Edouard Hesse - 23 noiembrie 2020 la 9:58
Dacă studiile clinice demonstrează eficiența xenogrefei renale, zeci de mii de vieți ar fi salvate în întreaga lume în fiecare an.
Timp de citire: 9 min
Incidența bolii renale în stadiul final este în continuă creștere în întreaga lume. În țările dezvoltate precum Statele Unite, speranța de viață ridicată, hipertensiunea, diabetul, obezitatea și bolile cardiovasculare contribuie la o creștere a bolilor renale cronice. Din anii 1970, hemodializa a contribuit la menținerea în viață a milioane de oameni cu boli de rinichi.
Pe cât de salvatoare este, hemodializa nu menține pacienții în viață timp de mulți ani, „puțin peste jumătate dintre pacienți (51%) rămân în viață după cinci ani de tratament și 32% la zece ani”. Aproximativ 16% din persoanele dializate mor în fiecare an. Nu numai că hemodializa nu permite supraviețuirea pe termen lung, dar are un impact foarte negativ asupra calității vieții, într-o asemenea măsură încât în Statele Unite în 2004, 24% dintre pacienți au ales să oprească tratamentul.
Transplantarea unui rinichi de la o persoană vie sau decedată îmbunătățește drastic șansele de supraviețuire, precum și calitatea vieții persoanelor cu insuficiență renală. În timp ce speranța medie de viață rămasă pentru o persoană cu vârsta cuprinsă între 20 și 24 de ani este de 18,8 ani cu dializă, aceasta scade la 43,4 după un transplant, cu doar 11 ani mai mică decât populația generală. Această procedură de salvare a vieții este totuși tragic limitată de lipsa cronică de rinichi din întreaga lume.
În Statele Unite, 40% dintre persoanele aflate pe lista de așteptare au o probabilitate mare de a muri în termen de cinci ani. O analiză din 2006 a constatat că majoritatea persoanelor care au murit în timpul listei de așteptare a rinichilor ar fi fost candidați excelenți pentru transplanturi. Numai în Statele Unite, 30 de persoane mor zilnic pentru că nu pot obține un organ sau sunt scoase de pe lista de așteptare pentru că se îmbolnăvesc prea mult pentru procedura de transplant. Diferitele politici publice care vizează creșterea numărului de donații de organe au făcut puțin pentru a reduce acest deficit cu consecințe dramatice. În acest context, multe echipe de cercetare din întreaga lume își concentrează speranțele asupra xenogrefării.
Aceasta constă în utilizarea animalelor, cel mai adesea porci, ca surse de organe pentru oameni. Realizarea unei xenogrefe sigure și eficiente ar permite umanității să aibă acces la o sursă aproape nelimitată de organe, punând astfel capăt deficitului și astfel salvând viețile a zeci de mii de oameni în fiecare an. În acest domeniu, oamenii de știință chinezi, americani și spanioli au publicat recent un studiu care a constat în modificarea genetică a porcilor pentru a face organele și țesuturile lor compatibile cu corpul uman.
Trei bariere care împiedică xenogrefarea între porci și oameni
În acest studiu publicat pe 21 septembrie în revista Nature Biomedical Engineering, echipa de cercetare a încercat să depășească cele trei bariere principale care împiedică transplantul de organe de la porci la oameni.
Prima dintre aceste bariere este evident aceea a respingerii imune. În timpul transplantului unui organ uman, sistemul imunitar al destinatarului va considera organul transplantat ca fiind o componentă străină și, prin urmare, îl va ataca începând o respingere imună. Cel mai periculos tip de respingere este respingerea hiperacută, care în câteva minute până la câteva ore duce la declinul organului până la necroza acestuia.
Comparativ cu transplantul unui organ uman, xenogrefa implică o barieră imunitară și mai mare datorită prezenței unui număr mai mare de componente străine pe suprafața celulelor, precum și a diferențelor moleculare importante în special în ceea ce privește anticorpii, celulele NK și macrofage.
A doua barieră este o problemă a inflamației sistemice observată adesea la transplanturile între porci și primate neumane, care la rândul său duce la tulburări de sângerare, precum și la o creștere a răspunsului imun. Problemele de coagulare sunt responsabile pentru majoritatea eșecurilor transplantului în cazurile de xenogrefă.
În cele din urmă, a treia barieră se referă la pericolul transmiterii organismelor patogene între specii. Dintre aceste organisme, retrovirusurile porcine endogene sunt deosebit de importante deoarece sunt dificil de eliminat datorită faptului că ADN-ul lor face parte din genomul porcului. La fel ca alte retrovirusuri, cum ar fi virusul leucemiei feline, aceste retrovirusuri pot provoca boli grave, cum ar fi imunodeficiențe și tumori.
Pentru a sparge aceste bariere, echipa de cercetare a modificat genetic celulele urechii de porc pentru a inactiva trei gene și a adăuga nouă transgene umane, această dublă modificare permițând o compatibilitate mult mai bună cu sistemul imunitar și coagularea sângelui corpului uman. Aceste celule modificate genetic folosind CRISPR-Cas9 au fost apoi transformate în embrioni folosind tehnica transferului nucleului celular somatic (clonare). Acești embrioni au dat naștere porcilor care au purtat dubla modificare genetică.
Celulele acestor porci noi au fost apoi ele însele modificate genetic de CRISPR-Cas9, de această dată pentru a inactiva genele retrovirusurilor porcine endogene. Odată ce celulele au fost modificate, porcii care transportă toate cele trei tipuri de modificări în genomul lor se nasc după o nouă utilizare a tehnicii de clonare.