В сентябре 2021 года хирурги из американской больницы N.Y.U. Langone Health впервые пересадили свиную почку человеку. Орган прижился у женщины, чей мозг умер, а тело поддерживалось системой жизнеобеспечения. Особенность того эксперимента заключалась в том, что почка находилась вне тела реципиента, будучи подсоединенной к кровеносным сосудам в верхней части ноги. В новом эксперименте медики пошли намного дальше. Они не только поместили орган внутрь тела человека, где он и должен располагаться, но и трансплантировали сразу две свиных почки. Процедура была проведена у 57-летнего Джима Парсонса, пациента с мертвым мозгом, который был зарегистрированным донором органов, и семья которого санкционировала исследование. Операция был проведена в Институте комплексной трансплантации в Университете Алабамы в Бирмингеме.
«Мистер Парсонс и его семья позволили нам точно воспроизвести то, как мы будем проводить эту трансплантацию на живом человеке. Их мощный вклад спасет тысячи жизней, и это может начаться в самом ближайшем будущем», – Джейми Локк, ведущий автор исследования. Почки, использованные в исследовании, были получены от генетически модифицированных свиней, разработанных Revivicor, дочерней компанией United Therapeutics. Ранее в этом месяце врачи использовали сердце другой свиньи Revivicor для проведения первой в своем роде операции по пересадке сердца. Большинство этих генетических модификаций предназначены для снижения риска отторжения трансплантата человеческим организмом. Например, у модифицированных свиней отсутствуют три гена, каждый из которых кодирует определенные углеводы.
В организме человека эти молекулы углеводов могут вызвать агрессивную иммунную реакцию. У свиней-доноров также отсутствует ген, кодирующий специфический рецептор гормона роста, и без этого рецептора органы свиньи должны перестать расти после трансплантации человеку. Наконец, генно-модифицированные свиньи несут шесть дополнительных генов, извлеченных из генома человека: четыре, чтобы сделать органы каждой свиньи более привычными для иммунной системы человека, и два, чтобы предотвратить образование тромбов. После извлечения почек у свиньи-донора команда осмотрела органы. В целом почки свиньи очень напоминали почки человека, но отличались в некоторых отношениях, отметила команда.
Например, свиные почки были мягче на ощупь, имели более тонкую капсулу, покрывающую их внешние поверхности, а мочеточники свиней – протоки, по которым моча проходит из почек в мочевой пузырь, – были больше в диаметре, чем типичные мочеточники человека. На данный момент неясно, могут ли эти небольшие различия повлиять на функцию почек у человека, но «эти наблюдения подчеркнули необходимость тщательного обращения и хирургической техники», – отмечают авторы исследования в своем отчете. Команда подготовила реципиента к процедуре трансплантации, удалив обе его почки и назначив иммунодепрессанты, чтобы снизить риск отторжения органов. Затем, поместив обе почки свиньи в реципиента, команда наблюдала за органами в течение примерно трех дней.
Они обнаружили, что за это время организм не выработал иммунного ответа против почек. Когда происходит явление, называемое «сверхострое отторжение», организм начинает атаковать трансплантированный орган вскоре после того, как он подключен к системе кровообращения. После трансплантации правая почка изначально демонстрировала «сильную» выработку мочи, в то время как левая почка выделяла гораздо меньше мочи. Авторы отмечают, что причина этой разницы может быть связана с тем, что по сравнению с правой почкой левая почка провела больше времени при комнатной температуре после отключения от кровоснабжения свиньи и перед помещением на лед.
Авторы пишут, что необходимы дополнительные исследования, чтобы узнать, как такие факторы могут ухудшить функцию органа свиньи у человека-реципиента. Хотя обе почки вырабатывали мочу, ни один из органов не фильтровал отходы из крови, как это делала бы полностью функционирующая почка. Команда обнаружила, что уровень креатинина, продукта жизнедеятельности мышечных клеток, в крови со временем не снижался, и ни одна из почек не выделяла значительное количество креатинина с мочой. Неизвестно, была ли эта дисфункция вызвана повреждением почек или была связана с физиологическими изменениями, вызванными смертью мозга. «Среда смерти мозга довольно враждебна, что затрудняет оценку функции почек», – пишут исследователи.
В ходе эксперимента у пациента начали отказывать органы, развилась аномальная свертываемость крови, и кровь стала более кислой из-за накопления ионов водорода. Исследователи использовали различные лекарства, чтобы противодействовать этим последствиям смерти мозга во время исследования, но даже в этом случае эти эффекты могли подорвать функцию почек свиньи, пишут авторы. «Это не было для нас неожиданным наблюдением, учитывая, что даже при трансплантации от человека к человеку почки от доноров с мертвым мозгом часто имеют отсроченную функцию трансплантата, а это означает, что они часто не выделяют мочу в течение недели», — говорит доктор Джейми Локк, руководившая операцией. В целом, исследование показывает: несмотря на то, что многие препятствия на пути трансплантации почки от свиньи к человеку были преодолены, многие вопросы о процедуре остаются без ответа, пишут авторы. Будущие исследования на людях с мертвым мозгом могут дать некоторые ответы на эти вопросы, в то время как другие, возможно, потребуется изучить на приматах. И в конечном итоге некоторые вопросы будут решаться в ходе клинических испытаний на живых людях.
