Schweineniere in klinischer Qualität wurde einem menschlichen Patienten im Rahmen von Scientific First transplantiert

Die mit zehn Genen veränderte Niere. (Jeff Myers/UAB)

Zum zweiten Mal überhaupt – und das erste mit einem Organ von klinischer Qualität – eine genetisch veränderte Schweineniere wurde erfolgreich in einen hirntoten menschlichen Körper transplantiert, ein Meilensteinbeispiel Xenotransplantation .

Hunderttausende Menschen auf der ganzen Welt warten qualvoll auf eine lebensrettende Organspende. Aber es gibt nie genug menschliche Organe. Viele Leute sterben oder zu krank werden, um eine Transplantation zu erhalten beim Warten.

Nieren sind mit mehr als die am meisten nachgefragten Organe 800.000 Menschen Menschen, die in den USA mit Nierenversagen leben, und nur etwa 25.000 Transplantationen pro Jahr. Forscher auf der ganzen Welt arbeiten seit langem daran, eine Lösung für dieses Defizit zu finden, und haben sich dabei tierischer Organe zugewandt, um zu sehen, ob sie eine Lösung sein könnten.



Dank jahrelanger harter Arbeit und dank der Spende des Körpers des Nierenempfängers James Parsons aus Alabama und der Unterstützung seiner Familie ist diese Hoffnung nun näher an der Realität.

„Das Konzept, ein Organ im Regal stehen zu lassen, das auf die Person wartet, die es braucht, ist einfach bemerkenswert und aufregend für diese Person.“ sagte leitender Chirurg Jayme Locke von der University of Alabama, Birmingham (UAB).

„Ich fühle mich wirklich privilegiert, nur ein kleiner Teil eines wirklich großen Puzzles zu sein, an dem die Leute seit vielen Jahren arbeiten.“

Es hat Es dauerte Jahrzehnte des schrittweisen Fortschritts um diesen Punkt zu erreichen. In den 1960er Jahren versuchten Chirurgen Xenotransplantationen bei Schimpansen Nieren bei 13 Patienten mit Nierenerkrankungen im Endstadium Doch leider starben die meisten der verzweifelten Patienten innerhalb weniger Wochen, obwohl diese Tiere unsere nächsten lebenden Verwandten waren.

In den 1980er Jahren schlugen Forscher vor, dass Schweineorgane aufgrund ihrer näheren Größe an menschlichen Organen möglicherweise besser geeignet seien, und Fortschritte in der Genetik in den letzten Jahrzehnten haben diese Möglichkeit im letzten Jahr erhöht Eine Schweineniere wird transplantiert 54 Stunden lang in einen hirntoten Menschen verwandelt.

Zu diesem Zweck hat die UAB im Jahr 2015 ein umfangreiches Programm namens Revivicor ins Leben gerufen, an dem spezielle Xenotransplantationseinrichtungen und hochqualifizierte multidisziplinäre Teams beteiligt waren, um diesen Prozess klinisch voranzutreiben.

„Um die Zulassung der FDA zu erhalten, müssen wir ihr nachweisen können, dass wir Xenotransplantationen auf die gleiche sichere und praktikable Weise durchführen können, wie wir es jeden Tag bei einer Allotransplantation tun.“ erklärt Locke. „Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Niere von einem Schwein stammt.“

Während die Physiologie, die sich aus dem Hirntod ergibt, die Beurteilung der Nierenfunktion einschränkt, ermöglichte dieses vom UAB-Chirurgen Paige Porrett geleitete Experiment den Forschern, viele der mit dieser komplizierten Operation verbundenen Risiken besser zu verstehen, um ihnen bei der Entwicklung der ersten Phase I zu helfen klinische Versuche .

Eines der Haupthindernisse für erfolgreiche Xenotransplantationen besteht darin, unser Immunsystem dazu zu bringen, fremdes Gewebe als unser eigenes zu akzeptieren.

Vorherige Arbeit Bei nichtmenschlichen Primaten wurden Kohlenhydratmoleküle auf der Außenfläche der Schweineniere identifiziert, die unserem Körper „fremde Eindringlinge“ signalisieren würden. Deshalb hat das Team die Schweine genetisch so verändert, dass ihnen diese Antigene fehlen.

Sie haben auch Gene verändert, um dies zu verhindern Blutgerinnsel und andere bekannte Immunreaktionen , und die Transplantation bewies, dass diese Veränderungen ausreichten, um zu verhindern, dass ein menschlicher Körper das Organ des Schweins kurzfristig abstößt.

Die Forscher bestätigten auch, dass die Schweineniere dem höheren Blutdruck des Menschen standhalten kann.

Viren stellen eine weitere Bedrohung für eine erfolgreiche Transplantation dar, daher haben Porrett und sein Team viele Maßnahmen ergriffen, um dies zu mildern. Die Spenderschweine wurden möglichst erregerfrei gehalten, alle drei Monate auf 14 Infektionen untersucht und im Vorfeld der Transplantation wurde der Spender täglich getestet.

Im Blut des Empfängers wurden keine Anzeichen von Schweinezellen oder Schweine-Retroviren gefunden, und obwohl die Tests im Experiment auf nur 77 Stunden begrenzt waren, zeigten Transplantationen anderer Schweinegewebe ähnliche Ergebnisse nach einer viel längeren Dauer .

Während das Verfahren viele Fragen beantwortete, zeigte es auch auf, in welchen Bereichen weitere Untersuchungen erforderlich sind. Wir wissen beispielsweise noch nicht, ob eine Schweineniere allein einen erwachsenen Menschen ernähren kann oder ob zwei erforderlich wären.

Porrett und Kollegen vermuten außerdem, dass die genetischen Veränderungen die Struktur und damit die Funktion der Nieren verändert haben, was weitere Tests erfordert, um herauszufinden, inwieweit die funktionellen Unterschiede auch auf die Physiologie des Hirntods zurückzuführen sind.

„Wir alle bei Revivicor sind voller Ehrfurcht vor den historischen Errungenschaften“, sagte UAB-Gentechniker David Ayares. „Wir sind zuversichtlich, dass sich UKidney als lebensrettende Lösung für Tausende Dialysepatienten erweisen kann, sofern unsere klinischen Studien erfolgreich abgeschlossen werden und wir in den nächsten Jahren die FDA-Zulassung erhalten.“

Auch wenn noch ein weiter Weg vor uns liegt, hat diese Studie auch die Sicherheit und Machbarkeit der Verwendung hirntoter Patienten als Modell für die präklinische Forschung nachgewiesen. Um den Empfänger und seine Familie zu ehren, haben die Forscher vorgeschlagen, dieses „Parsons-Modell“ zu nennen.

„In Zukunft kann das Parsons-Modell genutzt werden, um die Sicherheit und Durchführbarkeit aller möglichen Dinge zur Verbesserung des menschlichen Zustands zu untersuchen, sei es ein Medikament oder ein neuer chirurgischer Eingriff“, erklärte Locke.

James Parsons, ein abenteuerlustiger Vater und Organspender, erlag kurz nach seinem 57. Geburtstag einem Motorradunfall.

„Jim hätte mit seinem Tod so viele Menschen wie möglich retten wollen, und wenn er gewusst hätte, dass er dadurch möglicherweise Tausende und Abertausende Menschen retten könnte, hätte er nicht gezögert.“ sagte Julie O'Hara, Jims Ex-Frau.

„Unser Traum ist es, dass kein anderer Mensch stirbt, der auf eine Niere wartet, und wir wissen, dass Jim sehr stolz darauf ist, dass sein Tod möglicherweise anderen so viel Hoffnung bringen könnte.“

Diese Forschung wurde in der veröffentlicht Amerikanisches Journal für Transplantation .

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