Jesteśmy tu od niedawna
W 1984 roku w klatce piersiowej Stephanie Fae Beauclair zabiło serce pawiana. Ten nowatorski, skomplikowany zabieg wydłużył jej życie o 30 dni.
Ksenotransplantacja, czyli przeszczep międzygatunkowy, to dosyć nowa gałąź medycyny. Nie ma jeszcze spektakularnych wyników, nie ratuje tysięcy chorych ludzi, nie jest standardową procedurą. Jest długą, wyboistą drogą, po której kroczą niezłomni chirurdzy-marzyciele, mając przed oczami fantastyczno-futurystyczny cel, jakim jest hodowla zwierząt, których organy będzie można przeszczepiać potrzebującym ludziom.
Od kogo ten przeszczep?
Początkowo dawcami miały być naczelne, jednak z różnych względów okazało się to zbyt trudne. Te zwierzęta są wymagające w hodowli, a ich organy małe. Opieka i pozyskiwanie są kosztowne, a do tego z jednego miotu rodzi się tylko jedno młode. Mimo że z genetycznego punktu widzenia naszym sercom najbliżej do siebie, to jednak powyższe bariery okazały się nie do przeskoczenia.
I tak wzrok fantastyczno-futurystycznych chirurgów skierował się na… świnie. Łatwo się rozmnażają, mają odpowiednie rozmiary i duże mioty. Do tego są tanie, a ich hodowla społecznie akceptowalna.
Dlaczego to nie wychodzi?
Dlaczego jednak nie przeszczepiamy świńskich narządów? Problemem jest HAR (hyperacute rejection), czyli nadostre odrzucenie przeszczepu, które następuje w przeciągu minut do godzin od przeprowadzenia transplantacji. A odpowiedzialne za ten proces są znajdujące się w naszej krwi przeciwciała Anty-Gal.
Żeby nasze przeciwciała Anty-Gal nie zwęszyły żadnego podstępu, nie uruchomiły się i nie atakowały przeszczepionych tkanek, trzeba w jakiś sposób „wyłączyć” świński antygen Gal. Taka procedura bardzo długo nie była w ogóle możliwa. Dopiero w 2002 roku naukowcom udało się stworzyć świnię, która była pozbawiona antygenu Gal.
W ten sposób postawiono ogromny krok w stronę fantastyczno-futurystycznych wizji. Zmodyfikowano genetycznie świnię w taki sposób, by jej tkanki nie drażniły naszych przeciwciał Anty-Gal. A co za tym idzie – by nadawały się do potencjalnego przeszczepiania ich człowiekowi.
Ale to wszystko nie tak!
No dobrze, udało się wyeliminować HAR. Ale pojawił się kolejny problem: AVR (acute vascular rejection), ostre odrzucanie naczyniowe. Za każdym razem, kiedy ludziom udawało się dezaktywować jakiś gen, w jego miejscu kryły się kolejne dwa niecierpliwie przebierające nóżkami, by ksenotransplantację uczynić niemożliwą do realizacji. Gen GHR KO odpowiedzialny za przerost organów. Gen hTM, THBD odpowiedzialny za krzepnięcie krwi. Gen hA20, TNFAIP3 odpowiedzialny za apoptozę i utrzymywanie stanu zapalnego. Gen hCD39, ENTPD1 odpowiedzialny za agregację płytek krwi i wiele, wiele innych. Ta lista jest imponująco długa. A do tego wszystkiego był jeszcze ON – złowieszczy, napawający naukowców lękiem, PERV (porcine endogenous retrovirus), czyli bardzo powszechnie występujący u świń retrowirus.
Wszystko zmieniło się po odkryciu CRISPR/Cas9, systemu do edycji genów. Dzięki niemu jesteśmy w stanie skutecznie usuwać (lub wprowadzać!) geny z embrionów zwierzęcych. To właśnie ten system umożliwił wyhodowanie świń, które miały inaktywowane wszystkie kopie PERV, co odsunęło w niepamięć obawę przed sprowadzeniem na ludzkość śmiercionośnych ksenowirusów (czy tylko ja mam teraz w głowie gotowy scenariusz na film katastroficzny, który jest science, ale już nie jest fiction?).
No dobrze. Antygen Gal – unieszkodliwiony. HAR i AVR – wyeliminowane. Genowe niezgodności i gwałtowne reakcje układu odpornościowego – załatwione. Ostra immunosupresja – wdrożona. Co mogłoby wiec pójść nie tak? Dlaczego świńskie serca i inne organy nie są jeszcze medycznym standardem?
Czy ksenotransplantacja jest w ogóle możliwa?
Niestety – lista problemów i komplikacji wciąż jest bardzo długa, bo ksenotransplantacja to niezwykle złożone i skomplikowane przedsięwzięcie. Tutaj bardzo, bardzo wiele czynników decyduje o powodzeniu eksperymentów. Nie tylko stabilność zmodyfikowanych genów. Także przechowywanie narządów, wzrost oraz wiek dawcy (biorcy także!). Ich stan zdrowia, grupa krwi a nawet… umiejętności chirurga. Wiele zmiennych, które mają wpływ na niepowodzenie tego projektu.
Ale jednak, pomimo ogromu przeciwności, na początku 2022 roku fantastyczno-futurystyczne wizje zmieniły się w rzeczywistość. 57-letni David Bennett Sr., jako pierwsza osoba w historii medycyny, otrzymał serce zmodyfikowanej genetycznie świni. Operacja się udała – pacjent przeżył.
Bennett cierpiał na niewydolność serca i arytmię, a jego stan był zbyt poważny, by lekarze zdecydowali się na allotransplantację (czyli transplantację od przedstawiciela tego samego gatunku). I chociaż ksenotransplantacja była kompletnym strzałem w ciemno, pacjent się na nią zgodził. W ten sposób, 7 stycznia 2022 roku, Bennet został pierwszą osobą w historii, w której piersi zabiło zmodyfikowane genetycznie serce świni.
To serce biło jeszcze przez dwa miesiące, dając pacjentowi czas, by widywać rodzinę, oglądać mecze oraz przechodzić fizjoterapię. I chociaż Davidowi nigdy nie udało się opuścić szpitala, to jednak jego ciało wykonało zupełnie spektakularną i nowatorską rzecz – współpracowało z sercem innego gatunku, by utrzymywać go przy życiu.
Gigantyczną drogę przeszła medycyna od momentu, w którym pawianie serce pierwszy raz wtłoczyło natlenowaną krew w aortę Stephanie Fae Beauclair. To, co mnie najbardziej zdumiewa w tej niemal 40-letniej historii, to maniakalny wręcz upór. I to nie tylko upór naukowców, genetyków i chirurgów, którzy na każdą przeciwność znajdowali rozwiązanie. To także upór natury, która zaprogramowała gatunki w taki sposób, by tego typu zabiegi nie były wykonalne.
To jest wojna
Na każde “nie, nie zrobisz tego” szeptane przez wszechświat, naukowcy od ponad 40 lat odpowiadają “poczekaj, teraz spróbuję w ten sposób”. I kiedy udaje im się obalić jakąś barierę, w jej miejsce powstaje nowa. Którą też usuwają. A później kolejną. I kolejną. I jeszcze jedną. Od momentu, w którym ksenotransplantacja w ogóle nie była możliwa aż do chwili, w której pierwszy pacjent żył ze zmodyfikowanym sercem świni w klatce piersiowej.
To najbardziej emocjonująca, brutalna i bezwzględna gra, jaką kiedykolwiek widziałam – kiedy nasze mózgi rzucają wyzwania naturze i prawom, które ustaliła. Myślę, że właśnie to w całej historii ksenotransplantacji jest najbardziej niezwykłe i imponujące. Kiedy potrzeba zderza się z odmową, zaczyna się cicha wojna, ma miejsce łamanie praw i łamanie woli, a kształt znanego nam świata zmienia się nieodwołalnie.
