Startup CRISPR testuje organy świńskie u małp, aby sprawdzić, czy są one dla nas bezpieczne

Ilustracja przedstawiająca człowieka, małpę i świnię pod aparatem rentgenowskim w Lee

W 2017 roku genetyk z Uniwersytetu Harvarda, George Church, przewidział, że zmodyfikowane geny narządy świń zostaną przeszczepione ludziom w ciągu dwóch lat – może tylko jednego.

Myliłem się, przyznaje teraz Church.

Startup, którego był współzałożycielem, eGeneza , zrobiłem Aktualności za ambitne plany wykorzystania technologii edycji genów CRISPR do modyfikacji świń, tak aby ich narządy mogły być bezpiecznie przeszczepiane ludziom bez ich odrzucenia. To mogłoby rozwiązać krytyczny niedobór narządów ludzkich do przeszczepu.

Ale nie przeprowadzono jeszcze żadnych testów na ludziach. Zamiast tego firma obecnie testuje narządy pochodzące od swoich świń na małpach w Massachusetts General Hospital w Bostonie. Eksperymenty są prowadzone przez szefa chirurgii transplantacyjnej szpitala, Jamesa Markmanna.

To, co robimy, to niezbędny krok – mówi Markmann, również doradca firmy. Trudno byłoby nam wprowadzić zmodyfikowany narząd do człowieka, dopóki nie zostanie przetestowany na dużym zwierzęciu.

Ani Markmann, ani eGenesis nie opisaliby szczegółowo, które narządy są badane, ani jaki gatunek małp jest zaangażowany w eksperymenty, które mówią, że obejmują najbardziej zaawansowane technicznie narządy świń, jakie kiedykolwiek stworzyli chirurdzy.

Lekarze od dziesięcioleci marzyli o wykorzystaniu świń do rozwiązania problemu niedoboru narządów poprzez przeszczepianie ich nerek, serca, a nawet płuc ludziom w celu zastąpienia narządów, które przestały działać. Obecnie na listach przeszczepów czeka ponad 100 000 Amerykanów.

W ciągu ostatnich kilku lat naukowcy osiągnęli kilka ważnych kamieni milowych w kierunku takiej ksenotransplantacji. Naukowcy z National Institutes of Health utrzymują wieprzowe serca bijące w pawianach (wraz z sercem małpy) przez około dwa lata, a niemieccy chirurdzy zgłoszone pod koniec zeszłego roku kilka pawianów przeżyło około sześciu miesięcy po tym, jak ich serca zostały zamienione na jedno od świni.

Eksperymenty te zostały przeprowadzone na świniach genetycznie zmodyfikowanych przez Revivicor, spółkę zależną United Therapeutics. Zwierzęta mają zmiany genetyczne mające na celu zapobieganie natychmiastowemu odrzuceniu narządu przez człowieka, zatrzymanie zakrzepów krwi i zrównoważenie innych rodzajów ataków immunologicznych.

Dzięki takim postępom naukowym chirurdzy transplantolodzy debatują teraz, jak szybko można ryzykować test na człowieku. Mamy Chevy. Możemy nawet mieć teraz BMW. Czy czekamy na Ferrari? Jest moment, w którym po prostu chcesz dać mu jazdę próbną, mówi Devin Eckhoff, dyrektor wydziału transplantacji szkoły medycznej na Uniwersytecie Alabama w Birmingham.

Zanim jednak narządy świni będą mogły zostać przebadane na ludziach, nadal istnieje kilka kluczowych problemów do przezwyciężenia. Wyniki z małpami nie były bardzo spójne, organy regulacyjne nie powiedziały publicznie, pod jakimi warunkami zgodzą się na test na ludziach, i trwa debata na temat tego, jak daleko powinny być zmodyfikowane świnie.

Firma Churcha, eGenesis, zyskała rozgłos, zachwalając rolę edycji genów CRISPR w szybkim wytwarzaniu świń z wieloma modyfikacjami genetycznymi – więcej niż było to wcześniej możliwe. W 2015 roku współzałożycielka i główny naukowiec Luhan Yang wykazała, że ​​może: przeprowadzić 62 jednoczesnych edycji , używany do dezaktywacji wirusów, które naturalnie czają się w genomie świni.

Ponadto Yang mówi, że jej firma wprowadziła teraz dwucyfrową liczbę edycji genów (zarówno wycinanie, jak i dodawanie genów), aby zmniejszyć prawdopodobieństwo, że narządy wywołają odrzucenie układu odpornościowego. Te zmiany są prawdopodobnie podobne do tych stworzonych przez Revivicor. Nazwała swoje świnie najbardziej zaawansowany genetycznie zmodyfikowane zwierzęta na ziemi.

W 2017 roku, przemawiając do Carnegie Institution, Church oświadczył, że: mamy nadzieję zrobić przeszczepy ludziom w ciągu roku .

Ta linia czasowa nie była realistyczna. Yang uważa, że ​​głównym wyzwaniem w tej dziedzinie jest uzyskanie spójnych wyników w przeszczepach świnia-małpa. Chociaż czasami pawiany żyją od miesięcy z organami świni, inne zwierzęta szybko umierają. Naukowcy jeszcze nie rozumieją, dlaczego. Czujemy, że jest ku temu jakiś biologiczny powód, mówi Yang. Badamy i próbujemy to naprawić.

Wymaga to dużej liczby organów świńskich. Yang mówi, że eGenesis wyhodował ponad 100 świń w USA, a jego chiński partner Qihan Biotech z siedzibą w Hangzhou wychował setki, eksperymentując z różnymi zmianami genetycznymi. Przepisy nie pozwalają świniom ani ich organom przemieszczać się między krajami.

Myślę, że dowiemy się dużo więcej, kiedy przeszczepimy wiele narządów z tymi samymi modyfikacjami i zobaczymy, jak się zachowują, mówi Markmann.

Jeśli chodzi o wykorzystanie zwierząt, takich jak świnie i pawiany, firmy starają się zachować jak największą dyskrecję. Nie mówią, gdzie trzymane są świnie, aw wywiadzie Markmann nie powiedziałby słowa małpa, zamiast tego używał terminu „duże zwierzę”. Organizacja praw zwierząt PETA twierdzi, że sprzeciwia się badaniom, ponieważ „świnie to jednostki, a nie części zamienne”.

Trwa również szeroka debata na temat tego, ile zmian genetycznych jest naprawdę koniecznych. Muhammad Mohiuddin, dyrektor programu ksenotransplantacji serca na Uniwersytecie Maryland School of Medicine, uważa, że ​​usuwanie genów wirusowych jest przesadą i może zaszkodzić zwierzętom, jeśli doprowadzi do niezamierzonych skutków. Zamiast tego uważa, że ​​najlepszym rozwiązaniem będzie edycja ośmiu lub dziewięciu genów, aby uzyskać świnię z wieloma użytecznymi narządami – zamiast zrobić jedną świnię do przeszczepu serca, a drugą do nerek. W przeciwnym razie organy się zmarnują, mówi.

Markmann mówi, że wcześniej opublikowane eksperymenty na małpach i jego niedawna praca napawają go optymizmem, że świnie z edytowanymi genami staną się realnym źródłem narządów dla ludzi. Fakt, że narządy świni przetrwały sześć miesięcy, rok lub kilka lat, jest naprawdę niezwykły i mówi, że można to zrobić, mówi. Wszyscy widzą, że jesteśmy w punkcie zwrotnym.

Poprawka: Poprzednia wersja artykułu błędnie opisywała chirurga Massachusetts General Hospital Jamesa Markmanna jako współzałożyciela firmy biotechnologicznej eGenesis. Jest członkiem rady naukowej firmy, a nie współzałożycielem.

ukryć