Cywilizacja

Człowiekowi przeszczepiono serce świni... O przyszłości transplantologii

Komu serduszko? Komu nereczki? Komu płucka? Komu wątróbki? A może móżdżek??? Witajcie w świecie świńskich organów do ludzkich przeszczepów.

Zacznę niejako od końca, by wyznać, że jako biolog molekularny jestem zwolennikiem ksenotransplantacji, czyli idei przeszczepu narządów lub tkanki od osobnika należącego do innego gatunku (aczkolwiek nie sądziłam, że za mojego zawodowego życia uda się przeszczepić człowiekowi serce świni, co właśnie miało miejsce 7 stycznia 2022 roku). Postaram się tu krótko wyjaśnić, dlaczego. Po pierwsze, przy takim jak dziś niezaspokojonym zapotrzebowaniu na narządy do przeszczepów, które w krajach zdolnych do masowego przeprowadzania takich zabiegów powoduje powstawanie 5-10-letnich kolejek oczekiwania na przeszczep, nie bardzo mamy wyjście. Mówiąc bez ogródki: skoro narządów nie dostarczają kostnice szpitalne, dostarczą jatki.

W Polsce od 2005 roku obowiązuje zgoda domniemana, a kto nie życzy sobie, by jego organy po śmierci wykorzystano do przeszczepów, musi złożyć specjalne oświadczenie. Aczkolwiek w ramach kolejnego, po cichu obchodzonego 26 stycznia polskiego Dnia Transplantacji [1] warto przypomnieć, że zasadniczo nie korzysta się u nas z tego prawa. Nadal raczej czekamy, żeby ktoś złożył stosowne oświadczenie woli oddania swoich organów do transplantacji lub jego najbliższa rodzina się na to zgodziła. A rodziny w Polsce nadal się nie zgadzają.
Warszawa, 26 stycznia 1966. Pierwszy udany przeszczep nerki pobranej ze zwłok (od pacjenta po zatrzymaniu krążenia) przeprowadził zespół chirurgów z Kliniki Chirurgii AM pod kierunkiem prof. Jana Nielubowicza. Biorczynią narządu była Danusia Milewska, 18-letnia uczennica szkoły pielęgniarskiej. Fot, PAP/Danuta Rago
Zatem, choć w 2020 roku zmarło niemal pół miliona Polaków [2], to liczba narządów unaczynionych przeszczepionych od zmarłych wynosiła wtedy: 717 nerek, 263 wątroby, 145 serc, 51 płuc, plus 4 przeszczepy łączone nerka-trzustka, najwięcej zaś miało miejsce w miesiącach czerwiec-sierpień, czyli dawcami były ofiary wypadków komunikacyjnych związanych z sezonem urlopowym. Liczba zaś transplantacji w „kulminacjach fal kowidowych” była historycznie niska – wykonywano ok. 20 przeszczepów miesięcznie, co można sobie zanalizować na stronach Centrum Organizacyjno-Koordynacyjnego ds. Transplantacji „Poltransplant” [3]. Tak, pandemia wpłynęła dramatycznie na szansę tysięcy ludzi na przeżycie z przeszczepionym, ratującym ich przed śmiercią narządem.

I każdy, kto mówi, że śmierci mózgowej nie da się precyzyjnie określić i że posługiwanie się tym kryterium sprawia, iż pobieranie narządów od zmarłych to zabójstwo, czy że to nie jest etyczne, musi „wziąć na klatę” korzystanie w transplantologii ze świń. No chyba, że w ogóle zrezygnujemy z przeszczepów w terapii. Tylko co na to dictum, jakże często pojawiające się ze stron ortodoksji katolickiej czy prawosławnej, święci Kosma i Damian, patroni transplantologii i jej wielcy bohaterowie (zresztą demonstrujący moim zdaniem to, co w żywotach świętych najistotniejsze, a mianowicie umiłowanie życia drugiego człowieka w imię nakazu ewangelicznego)
[4]?

Groźba zarażenia ludzi retrowirusami, czyli droga do doskonałego dawcy

Oczywiście moje porównanie do jatek było „pojechaniem po bandzie”, nie korzysta się tu bowiem z takich zwyczajnych świń domowych z chlewni, tylko laboratoryjnych, żyjących w specjalnych zwierzętarniach. Co najmniej świń 10-GE (czyli z dziesięcioma wyedytowanymi, czyli zmienionymi genami). Ergo z genomem pozmienianym tak, aby immunologicznie świnia owa była zasadniczo człowiekiem, lub była dla ludzkiego układu odporności niewidzialna. Ale to nie koniec możliwości i przyszłość jest w materii czynienia świń owych jeszcze doskonalszymi dawcami jest dziś świetlana.

Podstawowa immunologia, pouczająca nas o i istnieniu takich białek jak kompleksy zgodności tkankowej pokazuje, że nawet między ludźmi niespokrewnionymi ciężko jest znaleźć niezbędne dostosowania umożliwiające przeszczep. Mimo zatem podawania biorcom narządów leków immunosupresyjnych, często dochodzi do odrzucenia przeszczepów. Tym bardziej transgatunkowo – gdyby to była taka prosta świnia, natychmiast doszłoby do gigantycznej reakcji zapalnej, tzw. nadostrego odrzucenia przeszczepu.

Ludzie-chimery na części, czyli dr Frankenstein wiecznie żywy

Jeden procent ludzkich komórek w świni to już człowiek, czy jeszcze świnia? A dwa procent? A pięćdziesiąt?

zobacz więcej
Ponadto – i to zawsze było gigantycznym „technicznym” hamulcem tej technologii, zanim nie nastała era edytowania genomów techniką CRISPR/Cas9 – istnieje również wysokie ryzyko zarażenia się od świń utajonymi retrowirusami (PERV). Każdy gatunek ssaka, także człowiek, przechowuje w swym genomie liczącą miliony lat historię bycia atakowanym przez retrowirusy (takie jak np. HIV). Dzieje się tak, gdyż wirusy te w swoim cyklu życiowym wbudowują się nam do genomu. I o ile układ immunologiczny sobie z nimi w czasie infekcji poradził, siedzą tam cicho. Kopiują się wraz z genomem. Jeśli jest to genom komórki macierzystej dla jaj lub plemników, zostaną przekazane kolejnym pokoleniom.

Rzecz jest niebagatelna: ludzkie endogeniczne retrowirusy (HERV) w stanie od bardzo dobrego po kompletny złom, liczy się w naszym genomie na niemal 100 tys. (co stanowi od 5 do 8 proc. genomu). Nikt nie wie, bo nawet eksperymenty na makakach nie mogą nic pewnego w tej materii powiedzieć, co będzie, gdy jakiś PERV w przeszczepionym świńskim narządzie zetknie się z naszym układem odporności. Tym bardziej zaś, co będzie, jeśli w związku z tym dokona „wielkiej ucieczki” z genomu komórki przeszczepionego narządu, zacznie się namnażać i zakażać inne ludzkie osobniki. Od tego były filmy katastroficzne, żeby nam pokazywać pandemie, dziś mamy ją na żywo, więc dalej nie muszę wyjaśniać.

Już jednak w 2017 roku inżynierom genetycznym z firmy eGenesis Inc. z Bostonu udało się zrobić za pomocą CRISPR/Cas9 świnie z deaktywowanymi sekwencjami PERV, co opublikowano na łamach pisma naukowego „Science”. Kolejne zaś, coraz sprawniejsze metody robienia takich manipulacji „za jednym zamachem”, pojawiały się następnie dość regularnie, choć w czasopismach o coraz niższym „przebiciu”’, czyli tzw. impact factorze.

Zrobiono to dość ciekawie, a mianowicie najpierw wykazano, że PERV-y ze świńskiej linii komórkowej są w stanie zakazić ludzką linię komórkową przy okazji bezpośredniego kontaktu. Następnie w konkretnej świńskiej linii komórkowej, w konkretnym jądrze komórkowym, deaktywowano wszelkie takie sekwencje dające się wyszukać za pomocą stosownego algorytmu analizującego jej DNA. Po czym jądro takie, niczym w przypadku klonowania owcy Dolly, przeniesiono do pozbawionej własnego jądra komórki jajowej świni. Z niej wyrósł zarodek, który wszczepiono przygotowanej hormonalnie zastępczej maciorze i… tak uzyskano pierwszą świnię bez aktywnych PERV w genomie.
Dr Bartley Griffith i David Bennett Sr., styczeń 2022. Fot. University of Maryland School of Medicine - https://www.umms.org/ummc/news/2022/first-successful-transplant-of-porcine-heart-into-adult-human-heart, Wikimedia Commons
Posiadając dwie takie linie, dwa „naprawione” jądra komórkowe o różnej płci, dostajemy dwa różnopłciowe zarodki i gdy prosięta dorosną, możemy je krzyżować – aby otrzymać linię stosownych zwierząt. Kilka dobrych lat pracy, a trzeba jeszcze pomyśleć i o tym, żeby, jak wspomniałam wcześniej, miały raczej ludzki niż świński kompleks zgodności tkankowej, nie zakumulowały im się mutacje limitujące rozwój etc. Można? Okazuje się, że zasadniczo tak.

XXI wiek, czyli człowiek z sercem świni i pytania etyczne

Dlaczego zatem mimo wszystko świnia? „Size matters”, jak głosi nazwa gry, w której gracz wciela się w malejącego pod wpływem złej chemii naukowca. Narządy świńskie mają rozmiary nieźle pasujący do organów człowieka, nie są ani za duże, ani za małe. No i świnie hoduje się tanio, szybko się mnożą, da się to zatem robić masowo. Nawet naturalna długość życia zwierząt jest idealna – ok. 30 lat. Genom jest znany, istnieją czyste linie, daje się już od dawna manipulować nimi genetycznie, jak myszami, a podobieństwo genetyczne między świnią a człowiekiem wynosi 98 proc. – aczkolwiek ostatniego wspólnego przodka mieliśmy z nimi aż 80 mln lat temu, gdy np. z gryzoniami 70 mln lat temu.

7 stycznia 2022 r. chirurdzy z University of Maryland School of Medicine w Baltimore przeszczepili ludzkiemu pacjentowi serce genetycznie zmodyfikowanej świni. Pierwszą w swym rodzaju operacją kierował Bartley Griffith, dyrektor tamtejszego programu transplantacji serca. Biorca narządu, David Bennett, to 57-letni mężczyzna cierpiący na śmiertelną chorobę, bez możliwości korzystania ze sztucznego serca. Jak dowiedzieliśmy się ze śledztwa amerykańskich mediów, uprzednio kilkukrotnie, w kilku różnych ośrodkach medycznych odmawiano umieszczenia go na liście oczekujących na przeszczep serca, wreszcie w Baltimore zaoferowano mu eksperymentalną opcję przeszczepu serca świńskiego. Pozwolenie dla Bennetta na procedurę ksenotransplantacji zostało przyznane przez US Food and Drug Administration (FDA) 31 grudnia 2021 r.

Ten sam zespół badawczy wcześniej włożył serce świni do klatki piersiowej pawiana. Narząd funkcjonował przez 3 lata i został odrzucony dopiero po odstawieniu przeciwciała anty-CD40. Pawian ów żył ponad 9 miesięcy, zanim zmarł z powodu podejrzenia choroby układu oddechowego niezwiązanej z przeszczepem.

Świnia, która dostarczyła serce Bennettowi, miała dziesięć zmian genetycznych. Trzy z nich, aby zapobiec wytwarzaniu struktur wielocukrowych na powierzchni białek, które są rozpoznawane przez ludzkie przeciwciała, a więc prowadzą do gwałtownego odrzucenia. Kolejna sprawiła, że serce świni nie rosło w nowym właścicielu. Dodano sześć ludzkich genów, a reżim immunosupresyjny biorcy został wzmocniony przeciwciałem anty-CD40.

Naukowcy hodują mózg neandertalczyka. Stworzyli go z ludzkich neuronów

Można ten miniorgan wszczepić myszy czy małpie i patrzeć, co będzie.

zobacz więcej
Gdy ta nowatorska operacja trafiła łamy prasowe w USA, okazało się, że 33 lata wcześniej pacjent został skazany na dziesięć lat więzienia za dźgnięcie nożem w bójce w barze mężczyzny, Edwarda Schumakera, który skończył na wózku inwalidzkim i zmarł na udar 19 lat później. Starsza siostra Schumakera skomentowała transplantację Benetta stwierdzeniem, że owo potencjalnie ratujące życie świńskie serce powinno było trafić do „godnego go biorcy”.

Do okołoksenotransplantacyjnych pytań etycznych, związanych np. z hodowaniem zwierząt na części zamienne dla ludzi, czy modyfikowaniem genetycznym zwierząt w ogóle, dołączyły pytania etyczne od dawna po cichu i głośno towarzyszące transplantacjom narządów ludzkich. Czyje życie jest więcej warte, aby je ratować oraz kto jest bardziej godny, zasłużony, aby żyć mimo śmiertelnej choroby?

Chorzy byli czy obecni kryminaliści realnie (bo nie deklaratywnie) nigdy nie mieli wielkich szans znaleźć się na listach do transplantacji w zderzeniu z matkami trójki małych dzieci, czy utalentowanymi studentami lub muzykami, wreszcie z zapracowanymi ojcami rodzin. Decyzje były podejmowane przez stosowne komisje medyczne czy medyczno-etyczne w ośrodkach transplantacji, bo jak pisałam – listy są na 5-10 lat oczekiwania. I doczekać się przeszczepu jest równym cudem, jak go przeżyć bez odrzutu.

Zazwyczaj kryteria te opierają się na czynnikach medycznych, które przewidują zarówno potrzeby biorcy (jakie jest prawdopodobieństwo, że wkrótce umrze bez przeszczepu), jak i korzyści narządu (jak prawdopodobne jest, że przeszczep będzie działał i trwał). Z papierów wynika, że to właśnie tego rodzaju czynniki sprawiły, że Bennett nie kwalifikował się do konwencjonalnego przeszczepu serca. Zwykle programy transplantacyjne nie wykluczają wprost skazanych przestępców. Wytyczne amerykańskiej sieci transplantacji narządów UNOS mówią wprost, że „status więźnia nie powinien uniemożliwiać rozważenia przeszczepu u tej osoby”. Kluczowa zasada etyczna w opiece medycznej mówi, że leczenie powinno być sprawiedliwie przydzielane. Lekarze nie są wykwalifikowani do odróżniania „grzeszników od świętych”. Jaka sprawiedliwość jest możliwa w kolejce na 10 lat oczekiwania?
Nowatorski przeszczep
A zatem, czy osoby skazane za poważne przestępstwa powinny kwalifikować się do ksenotransplantacji narządów? I co, jeśli procedura jest totalnie eksperymentalna i zasadniczo Benetta można spokojnie nazwać „królikiem doświadczalnym” ksenotransplantacji? Czy oznacza to, że z kolei uczeni przekroczyli granice, proponując właśnie jemu tą procedurę dlatego, że na nic lepszego nie miałby szans, także jako były skazaniec? Bo jak wszędzie i tu medal ma dwie strony – stronę Madame Schumaker (która natychmiast znalazła w mediach społecznościowych bardzo wielu przekonanych do jej argumentu) i stronę dr. Grifittha, który wprawdzie działał absolutnie legalnie, ale selekcja osoby do jego eksperymentu nie odbyła się tu przez losowanie, nieprawdaż? Czy zatem przestępca, który zapłacił już swój dług społeczeństwu, zasługuje na świńskie serce?

Jeśli uznamy eksperymentowanie na byłych (czy tym bardziej obecnych) skazańcach bez żadnych szans na przeszczep ludzkiego organu za niemoralne, co powiemy o ksenotransplantacji nerek przeprowadzonej niedawno, bo w październiku 2021 roku, w University of Alabama w Birmingham, a opublikowanym w American Journal of Transplantation. Jest to pierwsze recenzowane badanie naukowe, w którym przedstawiono udany przeszczep nerek genetycznie zmodyfikowanej świni 10 GE osobie ze stwierdzoną śmiercią mózgową, zastępując własne nerki biorcy. Ten proces pokazuje długoterminową wykonalność zabiegu i sposób, w jaki taki przeszczep może działać w klinice. Przeszczepione nerki filtrowały krew, produkowały mocz i, co ważne, nie zostały natychmiast odrzucane. Nerki pozostawały żywotne do zakończenia badania, 77 godzin po przeszczepie. Nie wykryto chimeryzmu komórek świńskich z ludzkimi ani transmisji retrowirusów świń.

Ta operacja ma swoją historię. Już bowiem w zeszłym roku zespół z New York University Langone Health podłączył nerkę takiej samej genetycznie zmodyfikowanej świni kobiecie bez aktywności mózgu, utrzymywanej przy życiu przez respirator. Rodzina kobiety wyraziła zgodę na jej odłączenie poprzedzone przez tę operację. Naukowcy połączyli świńską nerkę z naczyniami krwionośnymi w górnej części nogi i obserwowali ją przez 54 godziny. Poinformowali, że działa normalnie bez odrzucenia. Bez tego typu doświadczeń nikt nie ważyłby się zaproponować Davidowi Benettowi (czy należałoby powiedzieć „nawet jemu”?) świńskiego serca.


Pozwolenie FDA na taki przeszczep Davidowi Bennettowi zostało objęte ścieżką regulacyjną dla pacjentów w sytuacjach nagłych („dla ratowania życia”). „Nie trwają żadne badania kliniczne dotyczące ksenotransplantacji”, podkreśla artykule komentującego przeszczep świńskiego serca na łamach „Lancet” Karen Maschke, ekspert bioetyki w Hastings Center w Garrison w stanie Nowy Jork. Otrzymała ona właśnie grant od Narodowych Instytutów Zdrowia Stanów Zjednoczonych na opracowanie ram etycznych i politycznych dla badań klinicznych obejmujących ksenotransplantację.

Projekt badawczy Maschke potrwa 3,5 roku. W międzyczasie prowadzone będą dalsze eksperymenty kliniczne. Wiele będzie zależeć od stanu zdrowia po przeszczepie Davida Bennetta. Od 18 stycznia przebywa on na rekonwalescencji. Komunikuje się z otaczającymi go ludźmi i nie korzysta z płuco-serca.

W Polsce w grudniu 2021 na przeszczep narządu unaczynionego czekało 1779 osób.

– Magdalena Kawalec-Segond

TYGODNIK TVP, ul. Woronicza 17, 00-999 Warszawa. Redakcja i autorzy

Przypisy:

[1] Ogólnopolski Dzień Transplantacji obchodzony jest 26 stycznia w rocznicę pierwszego udanego przeszczepu nerki w Polsce, którego dokonano w 1966 roku w I Klinice Chirurgicznej Akademii Medycznej w Warszawie. Był to wtedy 621. taki zabieg na świecie (pierwszy miał miejsce w roku 1954). Światowy Dzień Donacji i Transplantacji od 2005 roku obchodzony jest 26 października. WRÓĆ

[2] Liczba zgonów w 2020 roku przekroczyła o ponad 100 tys. średnioroczną wartość z ostatnich 50 lat (477 tys. do 364 tys.), natomiast współczynnik zgonów na 100 tys. ludności osiągnął najwyższą wartość od 1951 roku. W 2020 roku zmarło 477 335 osób – wzrost liczby zgonów w stosunku do 2019 r. wyniósł prawie 68 tys.; najwyższe natężenie zgonów zanotowano w IV kwartale 2020 roku – zarejestrowano ich o ponad 60% więcej niż w analogicznym okresie roku poprzedniego. Szczególnie krytyczny okazał się 45. tydzień roku (przypadający na dni od 2 do 8 listopada), w którym odnotowano ponad 16 tys. zgonów. Średnia tygodniowa w 2020 roku wyniosła ponad 9 tys., natomiast w 2019 - niespełna 8 tys. zgonów. (https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/ludnosc/statystyka-przyczyn-zgonow/umieralnosc-i-zgony-wedlug-przyczyn-w-2020-roku,10,1.html) WRÓĆ

[3] (http://www.poltransplant.org.pl/statystyka_2020.html) WRÓĆ

[4] Opowieść głosi o cudownym wyleczeniu niejakiego Justyniana. Jego nogę zaatakowała tak mocno gangrena, że nie było żadnych szans na wyleczenie. Za podszeptem anioła Kosma i Damian postanowili amputować nogę zmarłego poprzedniego dnia Etiopczyka i przymocować ją do ciała Justyniana w miejsce usuniętej chorej kończyny. WRÓĆ

Źródła:

https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(22)00097-6/fulltext

https://theconversation.com/pigs-heart-transplant-was-david-bennett-the-right-person-to-receive-groundbreaking-surgery-174991

https://www.nature.com/articles/d41586-022-00111-9

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ajt.16930

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5813284/
Zobacz więcej
Cywilizacja Najnowsze wydanie
Wolność od rosyjskiego gazu
Niebawem Polska uzyska dostęp do złóż izraelskich i egipskich.
Cywilizacja Najnowsze wydanie
Identyczne bliźnięta nieidentyczne
Są od siebie genetycznie różne. Czy tylko jedno może mieć skłonność np. do raka?
Cywilizacja Najnowsze wydanie
Pięć milionów widzów. Pierwsza liga rosyjskiego show biznesu
W połowie lat 90. Zełenski marzył, by zostać gwiazdą estrady.
Cywilizacja Najnowsze wydanie
Czy alpinizm jest etyczny?
30 lat temu zginęła Wanda Rutkiewicz.
Cywilizacja Poprzednie wydanie
Co możemy dać Putinowi, żeby przestał prowadzić tę wojnę?
Czy Rosja zaproponowała Orbánowi przekazanie mu Rusi Zakarpackiej, tak jak wcześniej oferowała Tuskowi Lwów?