"Тримайте смерть подалі від дороги", - цей слоган Міністерства транспорту 3 колись сподобався людям. І він спрацював. Впродовж останніх кількох десятиліть водії і пішоходи обережніше поводилися на дорозі як в Британії, так і інших країнах.
Одним з наслідків цього стало скорочення доступних для пересадки органів. Черга тих, хто чекає на таку операцію, зростає. Станом на липень цього року лише в США більше 117 тисяч людей чекали підходящого донора. Тому необхідне альтернативне джерело органів.
Про це пише The Economist, додаючи, що наукова робота Луань Ян і її колег з компанії біотехнологій eGenesis може допомогти знайти спосіб вирішення проблеми. Доктор Ян і її команда працюють зі свиньми. Ідея заміняти людські органи свянячими на слуху вже якийсь час. Ці тварини добре вивчені і їх легко вирощувати. Вони такого ж розміру, як і люди, тож їхні внутрішні органи теж схожі на люські. Звісно, існує певний фактор огиди від пропозиції пересадити, приміром, нирку свині комусь прикутому до машин діалізу. Однак тим, хто опинився за крок до смерті від відмови нирок, зовсім не до гидливості.
Та це не єдина проблема. Існують реальні фізіологічні перешкоди для такої ксенотрансплантації. Одна з них полягає в тому, що людська імунна система одразу ж відторгає орган іншого виду. Інша проблема в тому, що такий трансплантат може занести в організм нові інфекції, спричинені ендогенними ретровірусами. Доктор Ян працює над вирішенням другої проблеми.
Ендогенні ретровіруси - це частини вірусного ДНК, які інтегрувалися з тваринним геномом і передавалися з ДНК з покоління в покоління. Проблема в тому, що такі віруси можуть виокремлюватися і ставати незалежними інфекційними агентами. Більше того, експерименти з клітинними культурами показали, що ендогенні ретровіруси можуть поширюватися таким чином з одних видів на інші, спричиняючи хвороби. Тож свинячі ендогенні ретровіруси можуть поширитися на людські клітини. Чи може це статися в умовах трансплантації тваринного органу в організм, а не лише в чашках Петрі, точно не відомо. Але навіть така мінімальна можливість викликає занепокоєння.
Щоб позбутися загрози поширення ендогенних ретровірусів доктор Ян і її команда звернулися до CRISPR-Cas9 - техніки редагування генів, яка останнім часом привертала до себе увагу через можливість редагування людського ДНК для заміни дефектних генів. Доктор Ян пропонує використовувати техніку для видалення ендогенних ретровірусів з органів свиней, щоб зробити їх придатними для міжвидової трансплантації.
Спочатку команда шукала кожен ендогенний ретровірус серед 2,7 мільярдів пар у геномі піддослідних свиней. Довелося поділити геном на відрізки і акуратно вивчити їх на ділянки, які були б схожими на шкідливі. Таким чином, вчені знайшли 25 ретровірусів. Визначивши цілі, вони застосували метод CRISPR-Cas9, щоб відрізати і заблокувати ретровіруси у тканинах свинячого тіла, зокрема у фібріобластах. Перші спроби очистити піддослідні свинчі тканини провалилися. Вченим вдалося видалити максимум 90% ендогенних ретровірусів. З часом дослідники зрозуміли, що шкода від редагування була настільки великою, що викликала процес самознищення клітин, відомий як апоптозис. Лише після препаративного вирішення цієї проблеми вченим вдалося повністю очистити свинячі тканини від ендогенних ретровірусів.
Зрештою, вони виростили вісім здорових і вільних від ретровірусів поросят. Половина з них досі жива. У віці 4,5 місяців їхні органи будуть ідеальними для трансплантації. Однак, цих конкретних поросят не чекає така доля. Їх будуть ретельно вивчати впродовж всього їхнього життя, щоб виявити потенційні аномалії.
Втім, очищення тваринних органів від ендогенних ретровірусів - це лише одна проблема, яка заважає пересаджувати органи свиней людям. Потрібно ще вирішити проблему відторгення органів інших видів. Якщо метод редагування генів можна буде застосувати, щоб видалити тваринні білки зі свинних генів, які провокують людську імунну систему, тоді ще один великий крок для міжвидової трансплантації буде зроблено. Існує можливість, що гени свиней можна буде відредагувати так, щоб їхні органи здавалися людськими для імунної системи.
Раніше вчені виростили міні-печінку людини, яку можна пересаджувати пацієнтам. Вона здатна переробляти шкідливі речовини так само ефективно, як і звичайна печінка людини.