Генно-модифицированная свиная почка проработала в организме макаки 2 года
В 2022 году в России почти семь тысяч человек нуждались в пересадке почки, но только 20 % получили донорские органы. Изменить ситуацию могла бы пересадка органов от животных, но наша иммунная система воспринимает их как чужеродный объект и отторгает. Исправить ситуацию попытались американские ученые совместно с компанией eGenesis.
Ксенотрансплантация — это пересадка органов от одного вида другому, например, от животных человеку. В будущем технология поможет избавиться от дефицита донорских органов. Чтобы они не отторгались организмом, ученые модифицируют их с помощью генных технологий.
В 2015 году компания eGenesis занялась изучением ксенотрансплантации и выпустила первую статью. Тогда ученые смогли подавить активность ретровирусов свиньи с помощью технологии геномного редактирования Crispr/Cas9. Спустя восемь лет эксперименты вышли за пределы лаборатории. В новом исследовании ученые смогли не только уничтожить вирусы, но и успешно пересадить генно-модифицированную свиную почку обезьяне.
Для эксперимента выбрали юкатанских минипигов: размеры их органов сравнимы с человеческими. В их геноме с помощью Crispr/Cas9 деактивировали свиные ретровирусы. Но кроме них совместимости органов мешали гликаны (молекулы, которые собраны из трех и более моносахаридов, например, из нескольких глюкоз). Они находятся на поверхности мембраны клеток свиньи. К трем из них — α-Gal15, Neu5Gc16 и Sd(a) — у человека и обезьян есть антитела. Из-за них свиные органы отторгаются при пересадке: возникает реакция антиген-антитело, которая приводит к сильному иммунному ответу организма. Поэтому ученые вырезали гены ферментов, которые синтезируют эти вещества. В конце в клетки добавили трансгенную конструкцию PL15S. Она содержала семь генов человека, отвечающих за врожденный иммунитет. Они снижали воспаление и иммунный ответ организма после пересадки органа. Всего ученые провели 69 модификаций генома.
Сначала пересадку провели в пробирках. Клетки почечного эндотелия минипигов подсадили в сыворотку крови человека и макак-крабоедов. За 15 часов клетки, в геноме которых были все мутации, не подверглись атаке иммунитета от клеток реципиента. После экспериментов in vitro генно-модифицированную почку пересадили макакам-крабоедам. Обезьяны с донорской почкой, в среднем, жили 176 дней. Долгожительницей стала макака, которая прожила 758 дней. Кроме геномных мутаций, ее состояние поддерживалось иммуносупрессивной терапией, из-за чего иммунитет животного не атаковал трансгенную почку.
Фото на обложке: unsplash.com
