Organdonationsbrist: Hur grisar kan hjälpa

Med tusentals amerikaner som dör varje år och väntar på en organtransplantation, har forskare letat efter ett sätt att tillhandahålla organ för dem som behöver det.

Även om det innebär att undersöka möjligheten för gris-till-mänsklig transplantation.

AnnonsAdvertion

Möjligheten för transplantationer från djur till människa, eller xenotransplantation, har undersökts i årtionden eftersom det i huvudsak kan ge en nästan obegränsad tillgång på organ.

Emellertid har problem med immunsvar, djurbaserade virus och andra inneboende skillnader mellan djur och människor hållit detta alternativ inom science fiction snarare än i verkligheten.

På 1960-talet använde några läkare primatorgan för mänsklig transplantation, men patienter dödade vanligen efter att deras immunsystem snabbt angrep organen.

Annons

Trots dessa motgångar har läkare fortsatt att leta efter ett sätt att transplantera organ från djur till människor.

Genredigeringsgenomgångar kan göra skillnad

Nu när ny teknik har förenklat genredigering kan det göra det möjligt för forskare att skapa djur som är grundade till organdonatorer för människor.

AnnonsAdvertisement

En nyligen genomförd studie lyfte fram hur genetiska genombrott kan "finjustera" djurgener, vilket potentiellt gör dem organdonorer för människor i framtiden.

Forskarna publicerade sina resultat i tidskriften Science earlier this month.

Forskare från eGenesis Biotech Company, Harvard Medical School, Zhejiang University och andra institutioner, använde gen-redigering genombrottsteknik som heter CRISPR-Cas9 för att se om de kunde ta bort rester av virus som kallas porcin endogena retrovirus från grisgener.

Virusen är orsaken till en stor hinder vid xenotransplantation.

Genom att använda CRISPR-Cas9-tekniken kunde forskarna ta ut dessa rester som är inneboende i grisgenomet och kan överföras genom generationer.

Anledningen till att dessa rester måste tas bort är att de eventuellt kan infektera mänskliga patienter efter en transplantation. Som ett resultat är det en risk att dessa rester, även kända av akronym PERV, kan påverka människorna på oförutsägbara sätt.

De kan kombinera med virus i en mänsklig patient och orsaka en dödlig infektion.

I ett farligare scenario kan de orsaka att en helt ny typ av virus utvecklas som skulle vara en kombination av gris och mänskliga virus som kan sprida sig till andra människor, vilket kan leda till ett dödligt utbrott.

Annons

"Vi observerade i våra studier att PERVs kan överföras från gris till humana celler och överförs bland humana celler in vitro", skrev författarna."Dessa resultat underbygger risken för virusöverföring över tvärarter i samband med xenotransplantation. "

Genom att använda CRISPR-Cas9-tekniken kunde forskare genetiskt manipulera grisceller för att skapa grisfoster och grisar utan virusresterna i genomet. De kunde konstruera 37 grisar utan dessa PERV, varav 15 lever fortfarande. Det äldsta djuret är 4 månader.

AnnonsAdvertisement

Studieförfattarna bekräftade att mycket mer studier behövs för att säkerställa att organen kan vara säkrade för människor. Men de hoppas att deras resultat ligger till grund för ny forskning.

"Det viktigaste är att den PERV-inaktiverade grisen kan tjäna som en grundstamgris, som kan vidareutvecklas för att tillhandahålla säkra och effektiva organ- och vävnadsresurser för xenotransplantation", skrev författarna.

Hindren för xenotransplantation

Dr. Seth Karp, professor och ordförande för kirurgiska avdelningen och direktör för Vanderbilt Transplant Center, sa att studien är ett viktigt steg mot xenotransplantation, men han varnade för att det fortfarande inte kommer att hända när som helst snart.

Annons

"Det finns olika föreningar, molekyler … som inte existerar på människor på samma sätt", berättade Karp Healthline.

Som ett resultat av dessa skillnader attackerar människans immunsystem snabbt dessa molekyler och skadar vävnaden.

AdvertisementAdvertisement

"Att komma förbi den barriären är väldigt svårt," noterade Karp.

Karp förklarade att denna studie skulle kunna hjälpa läkare att övervinna ett stort hinder vid xenotransplantation.

"Människor är mycket oroade över virus som rör sig tillsammans med orgeln och skapar sedan en ny typ av virus hos människor," sa Karp.

Att bli av med PERV: erna i genomet kan hjälpa till att säkerställa att vissa virus inte kan gå vidare.

Men Karp sa att trots medicinska genombrott har läkare fortfarande svårt att kontrollera immunsvaret hos patienter även 60 år efter att organtransplantationer blev verklighet.

"När ett organ går in ser kroppen att det är främmande", förklarar Karp.

Svaret på immunsystemet har "varit mycket svårare än vi ursprungligen trodde. "

Karp betonar att det för närvarande kommer orgelbrist att fortsätta om inte fler människor frivilligt är organdonatorer.

"Dessa terapier gör bättre och bättre", sa han om behandlingar för att förlänga patienternas liv. Men "det finns fortfarande tiotusentals människor som dör," för närvarande på väntelistor.

När det gäller varför grisar anses vara den mest troliga leverantören av organ, förklarade Karp att det har mycket att göra med storlek och temperament.

"Det är en fin storlek match … det finns grisar vars inre organ är en bra storlek [att matcha]. " han sa. "Från en experimentell synvinkel är de lätta att hålla och lätt att odla. "

Han sa också att djuren" måste vara fogliga nog "för experiment så att de inte utgör en fara för forskare.

"Du skulle inte göra det i tigrar", sa han.