پیوند اعضای بدن حیوان به انسان ممکن است؟

امسال جراحان اولین قلب و کلیه خوک را به گیرندگان انسان پیوند زدند.

قلب دیوید بنت در حال از کار افتادن بود.این هنرمند 57 ساله اهل مریلند بود. در ژانویه سال جاری، پزشکان بنت به او این شانس را دادند که از یک خوک قلب دریافت کند. او آن را گرفت. او در یک بیانیه مطبوعاتی از مرکز پزشکی دانشگاه مریلند در بالتیمور، جایی که تحت درمان بود، گفت: می‌دانم که این تیری در تاریکی است، اما این آخرین انتخاب من است.

در 7 ژانویه، پزشکان قلب خوک را که از نظر ژنتیکی اصلاح شده بود به  دیوید پیوند زدند تا بدن اش آن را تحمل کند. دیوید به مدت هشت هفته با قلب جدیدش زنده ماند . پس از مرگ او، تیم تحقیقاتی دریافتند که عضو پیوند شده به ویروس هرپس خوک آلوده شده است که توسط آزمایش‌ها شناسایی نشده بود.

اما حتی چند هفته برای یک عضو حیوانی که در انسان قرار داده می شود، زمان زیادی است که به عنوان پیوند خارجی شناخته می شود.  با توجه به اینکه سیستم ایمنی انسان در عرض چند دقیقه شروع به حمله به اندام‌های خوک اصلاح‌شده ژنتیکی نمی‌کند، دیگر محققان مزرعه‌های زنوترنس ( xenotrans ) تحت تأثیر این آزمایش قرار گرفتند.

لوهان یانگ، مهندس زیستی و مدیر اجرایی کوهان بیوتک ( Qihan Biotech  ) در هانگژو، چین، می‌گوید: «در واقع فراتر از انتظار من است که بیمار تا دو ماه زنده بماند. "من فکر می کنم این یک پیروزی برای زمین است." این تنها یکی از چندین مورد کاشت زنوترنس بود که امسال خبرساز شد.

چند ماه پس از عمل بنت، دو گروه تحقیقاتی، به طور مستقل پیوند اولین کلیه خوک را به سه نفر گزارش کردند. این سه نفر به دلیل نداشتن عملکرد مغزی از نظر قانونی مرده بودند. کارآزمایی‌ها نشان داد که کلیه ها ادرار تولید می‌کنند ولی توسط سیستم ایمنی بدن انسان دفع نمی‌شوند، حتی دو تا سه روز پس از عمل.

جراحان دو پیوند قلب خوک را در افراد مرگ مغزی در ژوئن و جولای انجام دادند.

بسیاری از محققان انتظار دارند که این تلاش های اولیه به زودی منجر به افزایش آزمایشات بالینی کوچک پیوند حیوانی در افراد بسیار بیمار شود. طرفداران می گویند که چنین تلاش هایی، در صورت موفقیت آمیز بودن، می تواند به ایجاد یک فرورفتگی بزرگ در لیست هزاران نفری که به پیوند عضو نیاز دارند کمک کند (تنها در ایالات متحده بیش از صد هزار نفر وجود دارد)، که بسیاری از آنها در انتظار خواهند مرد.

محققان استدلال می‌کنند که آزمایش‌های بالینی برای پاسخ به سؤالاتی مانند بهترین نوع خوک برای استفاده و چگونگی اطمینان از اینکه حیوانات حامل عفونت نیستند، مورد نیاز است. وین هاثورن، جراح پیوند در دانشگاه سیدنی در استرالیا، می گوید: "من فکر می کنم ما باید این گام را به جلو برداریم و به کلینیک برویم." پیوند بنت و مرگ متعاقب آن توجه عمومی بی‌سابقه‌ای را به این موضوع جلب کرد - اما خطرات آن را نیز آشکار کرد. محققان نیاز به حرکت محتاطانه را می بینند. هاثورن می گوید: اگر مشکلی وجود دارد، می توانید کل میدان را به عقب برگردانید.

منابع حیوانی پیوند زن رویای دیرینه جراحان پیوند بوده است که با کمبود شدید اعضای مناسب مواجه هستند. در دهه 1960، محققان با موفقیت محدود شروع به آزمایش اندام های شامپانزه و بابون در انسان کردند، اما پرورش حیوانات کافی برای پیوند غیرعملی بود. خوک ها می توانند منبع معقول تری از اندام ها باشند، زیرا از نظر اندازه و آناتومی به انسان نزدیک تر هستند و در حال حاضر به مقدار انبوه برای کشاورزی تولید می شوند. ( سوال : به نظرشما آیا قلب گوسفند از نظر آناتومی و اندازه نزدیکتر به انسان نیست؟ تو کشورهای دیگه به مقدار انبوه چی تولید میشه؟)

تا اوایل دهه 1990، اندام های خوک با یک مشکل بزرگ مواجه بودند: سیستم ایمنی بدن انسان آنها را رد می کرد. (تحقیقات شون از کی شروع کردن؟). دیوید کوپر، جراح پیوند در بیمارستان عمومی ماساچوست، زمانی که متوجه شد سیستم ایمنی انسان و سایر نخستی‌ها عمدتاً به یک مولکول قند روی سطح سلول‌های خوک به نام  آلفا گال (α-Gal.) واکنش نشان می‌دهند، راه‌حلی پیدا کرد. جهش یک ژن خوک کد کننده پروتئینی که به ساخت قند کمک می کند از تولید α-Gal سلول ها جلوگیری می کند و به اندام های کاشته شده از این حیوانات اصلاح شده اجازه می دهد برای مدت طولانی تری در پستانداران غیر انسانی زنده بمانند.

ظهور فناوری ویرایش ژن CRISPR-Cas9 در دهه 2010، کاتالیزوری برای این زمینه فراهم کرد، و اصلاح نه تنها ژنی که در تولید α-Gal نقش دارد، بلکه بسیاری از ژن‌هایی که ممکن است به بدن انسان در تحمل اندام های خوک کمک کنند را آسان‌تر کرد. 

خوک های مورد استفاده در پیوند بنت که توسط شرکت Revivicor در Blacksburg ویرجینیا ساخته شده اند، دارای ده تغییر ژنتیکی هستند. این شرکت چهار ژن خوک را تغییر داد، از جمله ژنی که به رشد اندام های خوک به اندازه مناسب برای بدن انسان کمک می کند و شش ژن انسانی را اضافه کرد: چهار ژن که پاسخ ایمنی را سرکوب می کنند و دو ژن که از انعقاد خون به دلیل التهاب جلوگیری می کنند.

تیم های دیگر از روش های کمی متفاوت استفاده کرده اند.

به عنوان مثال، شرکت Makana Thera peutics که مقر آن در میامی، فلوریدا است، تنها سه ژن را در خوک های خود تغییر داده است. جو تکتور، بنیانگذار این شرکت، می گوید: تغییرات در این ژن ها همگی مانع از حمله آنتی بادی های انسانی به یک اندام می شوند و آنها بیشترین شواهد را برای بهبود بقای اندام در پستانداران غیر انسانی نشان می دهند. او می‌گوید: همانطور که مهندسی ژنتیک بهتر می‌شود، صحبت در مورد افزودن DNA یا تعویض پینگ DNA ساده‌تر و امکان‌پذیرتر خواهد بود.

سازمان غذا و دارو آمریکا(FDA) در مورد اینکه چه مقدار داده پستانداران برای موارد خاص مورد نیاز است، اظهار نظر نکرده است، اما دستورالعملی صادر کرده است که می گوید مدل های پستانداران برای اثبات بی خطر بودن اندام های خوک برای انسان کافی نیست.پیوند به افراد مرگ مغزی می تواند یک مرحله میانی باشد.

 جراح رابرت مونتگومری در دانشگاه نیویورک، که رهبری یکی از تیم‌هایی را که امسال کلیه را کاشت کردند، در نظر دارد قبل از درخواست برای آزمایش‌های بالینی شامل افراد زنده، پیوندهای بیشتری را در افراد مرگ مغزی انجام دهد. خوک‌های Revivi cor مورد استفاده در آزمایش او تنها یک اصلاح ژنتیکی داشتند که شامل α-Gal بود. FDAخوک ها را با این تغییر در دسامبر 2020 برای مصرف انسان و برای برخی مصارف پزشکی به غیر از پیوند تایید کرد.مونت گومری نگران است که ترکیب پیچیده ای از تغییرات ژنتیکی می تواند تعاملات غیرقابل پیش بینی داشته باشد.

منبع تصاویر و اطلاعات گفته شده از  پایگاه اطلاعاتی nature.  است و می توانید ادامه اطلاعات را اینجا کلیک کنیدhttps://www.nature.com/articles/d41586-022-03794-2.

فایل اصلی مطالب اینجاhttps://s25.picofile.com/file/8456231926/d41586_022_03794_2.pdf.html کلیک شود.