Kirurzi u New Yorku kratkotrajno su - ali uspješno - prije nepunih godinu dana ljudskom pacijentu implantirali bubreg uzgojen u genetski izmijenjenoj svinji, nakon čega je taj organ nastavio s normalnom funkcijom u ljudskom tijelu, što je bio značajan znanstveno-medicinski uspjeh koji bi u budućnosti mogao osigurati stvaranje banaka sa zalihama organa za teško bolesne pacijente.

54 sata života izvan tijela

Istraživači već duže vrijeme nastoje u svinjama uzgojiti organe koji bi bili prikladni za transplantaciju ljudima. Suvremene biotehnologije poput kloniranja i genetskog inženjeringa posljednjih su godina tu viziju približile stvarnosti, ali je potpuna realizacija tih projekata zbog zabrinjavajućih etičkih pitanja redovito zapinjala na testiranju takvih eksperimentalnih organa na ljudima.

Naposlijetku su se kirurzi s njujorškog Sveučilišta Langone Health odlučili na do tada nezmisliv korak: u pionirskom zahvatu takve vrste, a uz pristanak pacijentove obitelji, presadili su bubreg iz svinje na moždano mrtvog pacijenta koji je bio na respiratoru, a zatim su pratili reakciju pacijentovog tijela na transplantat i mjerili funkcionalnost presađenog bubrega.

Rezultate su pratili tijekom samo 54 sata, pa su mnoga pitanja o dugoročnim posljedicama takve operacije i dalje ostala bez konkretnih odgovora. Istraživanje nije recenzirano niti objavljeno u medicinskom časopisu. Za sada dakle ksenotransplantacija, postupak presađivanja organa s jedne životinjske vrsta na drugu, još uvijek neće biti dostupna pacijentima kao službeno odobren medicinski zahvat, jer i dalje postoje značajne medicinske i regulatorne prepreke koje tek treba razriješiti.

Dijaliza, transplantacija ili - smrt

Ipak, stručnjaci iz područja transplantacije pozdravili su operaciju kao značajnu prekretnicu. „Ovo je veliki napredak“, rekla je dr. Dorry Segev, profesorica transplantacijske kirurgije na medicinskoj školi Johns Hopkins koja nije bila uključena u navedeno istraživanje. „To je velika, velika stvar.“

Stalna opskrba oorganima iz svinja - što bi osim bubrega moglo uključivati i ​​srca, pluća i jetra - značila bi realnu šansu za život za više od 100.000 Amerikanaca koji su trenutno na listama čekanja za transplantaciju, od koji je preko 90.000 onih kojima je potreban bubreg. Svaki dan u SAD umire dvanaest osoba s tih lista čekanja.

Još je veći broj Amerikanaca s zatajenjem bubrega – ima ih više od pola milijuna – čiji život ovisi o dugotrajnim, skupim i iscrpljujućim tretmanima dijalize. Većina pacijenata na dijalizi ne ispunjava uvjete za transplantaciju, što je velikim dijelom posljedica kontinuiranog nedostatka doniranih ljudskih organa. Transplantacija je stoga rezervirana za one kod kojih prema medicinskim kriterijima postoji najvjerojatnija šansa za uspješno prihvaćanje transplantiranog bubrega i njegovu dugoročnu funkcionalnost u novom tijelu.

GMO-svinje kao obnovljiv izvor organa

Ksenotransplantirani je bubreg dobiven od svinje koja je prethodno bila ciljano genetski modificirana kako bi njen bubreg izrastao u organ za kojega je malo vjerojatno da će ga ljudsko tijelo odbaciti. Svinjski bubreg je bio presađen tako što je s primateljem povezan preko krvnih žila pacijentove natkoljenice, izvan svojeg prirodnog mjesta u stražnjem dijelu trbuha.

Dr. Robert Montgomery, voditelj N.Y. Univeristy Langone Transplant Instituta, koji je zahvat izveo krajem 2021., kaže da je bubreg „gotovo odmah“ počeo normalno funkcionirati, stvarajući urin i eliminirajući otpadne produkte metabolizma poput kreatinina. Premda bubreg nije bio implantiran unutar tijela pacijenta, stručnjaci ističu kako se u medicinskom smislu ipak radilo o klasičnoj transplantaciji korištenjem dva različita biološka sučelja opskrbe krvlju. A tamo gdje ljudska krv teče kroz svinjske žile, obično se javljaju problemi odbacivanja stranog tkiva, što je posebice snažno izraženo na ksenotransplantatima, organima presađenim na čovjeka sa životinja poput primata i svinja.

Činjenica da je organ funkcionirao izvan tijela snažan je pokazatelj da će raditi i u tijelu, rekao je dr. Montgomery. „Bilo je bolje nego što smo uopće očekivali“, rekao je. „Izgledalo je kao svaka transplantacija koju sam ikada napravio od živog darivatelja. Mnogi bubrezi umrlih ljudi ne rade odmah i trebaju im dani ili tjedni za početak funkcije. Ovo je međutim proradilo odmah. Genetski modificirane ssvinj mogle bi potencijalno postati održiv, obnovljiv izvor organa za transplantaciju“, ustvrdio je Montgomery.

Prema podacima United Network for Organ Sharing, neprofitne organizacije koja koordinira aktivnosti nabave transplantacijskih organa u SAD, prošle godine je kod 39.717 stanovnika Sjedinjenih Država učinjena transplantaciju organa, a većina njih (točnije 23.401) dobila je bubrege.

Mogućnost uzgoja svinja u svrhu uzimanja njihovih organa za ljude sigurno će pokrenuti pitanja o dobrobiti i iskorištavanju životinja, iako se procjenjuje da se u Sjedinjenim Državama svake godine svake godine za ljudsku prehranu žrtvuje oko 100 milijuna svinja. „Svinje nisu rezervni dijelovi i nikada se ne smiju koristiti kao takve samo zato što su ljudi previše egocentrični da bi donirali svoja tijela pacijentima koji očajnički žele transplantaciju organa“, stoji u priopćenju organizacije People for the Ethical Treatment of Animals, PETA.

Prve reakcije stručnjaka

Među stručnjacima za transplantaciju, reakcije su se kretale od oprezno optimističnih do burno oduševljenih, ali svi se slažu da taj postupak predstavlja veliku promjenu paradigme u transplantacijskoj medicini. Dok neki kirurzi nagađaju kako bi već za par mjeseci genetski modificirani bubrezi svinja mogli u medicinskom smislu biti spremni i potom službeno odobreni za transplantaciju u živa ljudska bića, drugi su rekli kako s tim u vezi ima još puno neriješenih problema i neodgovorenih pitanja.

„Ovo je stvarno bio zahvat vrhunske transplantacijske kirurgije, koji nas je doveo do samog predvorja budućnosti u kojoj ćemo moći to isto učiniti i kod živih ljudskih bića, a ne samo na klinički umrlim tijelima, rekla je dr. Amy Friedman, bivša transplantacijska kirurginja i glavni medicinski tajnik LiveOnNY, organizacije za nabavu organa u širem području New Yorka.

LiveOnNY je bio uključena u odabir i identifikaciju moždano mrtvog pacijenta kod kojega je primijenjen ovaj eksperimentalni postupak. Pacijent je bio registrirani darivatelj organa, a budući da organi nisu bili prikladni za transplantaciju, pacijentova obitelj pristala je dopustiti istraživanje za testiranje eksperimentalnog postupka transplantacije.

Dr. Friedman je izjavila kako sada nije teško razmišljati i o transplantacijskom korištenju srca, jetre i drugih organa uzgojenih u svinjama. „Zapanjujuće uzbudljivo je razmišljati o tome koliko bismo transplantacija mogli ponuditi“, rekla je.

Razumljiva skepsa i oprez

Neki stručnjaci bili su suzdržaniji, rekavši kako je prvenstveno potrebno uvjeriti se da su rezultati ksenotransplantacije bubrega sa svinje na čovjeka ponovljivi, te kako je prvo potrebno detaljno pregledati podatke koje je o prvom zahvatu prikupio kirurški tim s New York Univeristy Langone.

„Nema sumnje da je ovo tour de force, vrhunski odrađen posao, jer je u medicinskom i svakom drugom smislu vrlo teško izvediv. Morate skakati kroz mnoge obruče, od kojih su neki gorući“, slikovito se izrazio dr. Jay A. Fishman, pomoćnik ravnatelja transplantacijskog centra u Općoj bolnici Massachusetts. „Hoće li ova studija unaprijediti područje ovisit će o tome koje su podatke prikupili i imaju li namjeru podijeliti ih sa znanstvenom zajednicom ili je sve učinjeno samo kako bi pokazali da su to sposobni učiniti“, rekao je Fishman.

„Prije nego što se genetski modificirani svinjski organi budu mogli koristiti u živim ljudskim bićima, preostaje ssavladati još mnoge prepreke“, oglasio se i dr. David Klassen, glavni medicinski tajnik United Network for Organ Sharing. Premda je operaciju nazvao „prijelomnim trenutkom“, upozorio je da se kasnije odbacivanje organa događa čak i kada je bubreg darivatelja dobro usklađen između dvoje ljudi, a kamoli kada pri transplantaciji „...pokušavate prijeći barijere između dvije životinjske vrste“.

U fiziološkom pogledu, bubrezi imaju i druge funkcije osim svima poznatog pročišćavanja krvi od produkata metabolizma i toksina: reguliraju krvni tlak, potiču produkciju krvnih stanica... Ostaje stoga pitanje može li svinjski bubreg i u tome zamijeniti funkciju ljudskog. A postoji i zabrinutost zbog svinjskih virusa koji bi mogli putem transplantiranog bubrega inficirati primatelje, rekao je dr. Klassen: „To je komplicirano polje znanosti i bilo bi naivno vjerovati da znamo sve stvari koje će se dogoditi i sve probleme koji će se pojaviti.“

Kako ćemo vidjeti, Klassenova opaska o svinjskim virusima pokazala se proročanska samo par mjeseci kasnije, u slučaju ksenotransplantacije srca.

Povijest ksenotransplantacije

Inače, ksenotransplantacija kao proces presađivanja organa ili tkiva između različitih vrsta, ima relativno dugu medicinsku povijest. Napori za korištenje krvi i kože životinja u liječenju ljudi sežu stotinama godina unatrag. Šezdesetih godina prošlog stoljeća bubrezi čimpanze presađeni su malom broju ljudi. Većina je umrla ubrzo nakon toga; najdulje je pacijent živio devet mjeseci. 1983. godine, srce pavijana presađeno je djevojčici poznatoj kao Baby Faye. Umrla je 20 dana kasnije zbog reakcije odbacivanja transplantata.

Svinje su i ranije imale prednosti u odnosu na čovjekolike primate za nabavu organa i to iz više razloga: lakše ih je uzgajati, brže sazrijevaju i dostižu veličinu odrasle oosobe već za šest mjeseci. Svinjski srčani zalisci rutinski se presađuju ljudima, a neki pacijenti s dijabetesom dobili su stanice svinjske gušterače. Svinjska koža također se koristila kao privremeni transplantat za pacijente s opeklinama.

Kombinacija dvaju novih tehnologija - genske modifikacije i kloniranja - omogućila je dostupnost genetski promijenjenih organa svinja. Svinjska srca i bubrezi uspješno su presađeni majmunima i pavijanima, ali su sigurnosni problemi onemogućili njihovu uporabu kod ljudi. "Znanstveno područje ksenotransplantacije je do sada bilo zaglavljeno u pretkliničkom stadiju primjene kod primata, jer se prelazak s primata na živog čovjeka doživljava kao veliki etički skok", rekao je dr. Montgomery.

Nokautiranje gena

Bubreg korišten u ovoj proceduri dobiven je deaktivacijskom eliminacijom (tzv. genskim nokautiranjem) svinjskog gena koji kodira molekulu koja u ljudskom organizmu izaziva snažnu reakciju odbacivanja transplantata. Svinju je genetski modificirao laboratorij Revivicor, a za korištenje u ljudskoj terapiji odobrila ju je Uprava za hranu i lijekove (FDA).

Dr. Montgomery i njegov tim su u sklopu pripreme za presađivanje svinjskog bubrega na čovjeka također transplantirali i svinjski timus, žlijezdu koja je uključena u funkcioniranje imunološkog sustava, nastojeći time umanjiti imunološku reakciju na bubreg.

Nakon što su bubreg pričvrstili na krvne žile natkoljenice, kirurzi su ga pokrili specijalnim zaštitnim slojem kako bi ga mogli promatrati i uzimati uzorke tkiva tijekom 54-satnog razdoblja istraživanja.

Razine urina i kreatinina bile su normalne, a tijekom više od dva dana promatranja nisu otkriveni nikakvi znakovi odbacivanja organa. „Čini se da nije postojala nikakva nekompatibilnost između svinjskog i ljudskog organizma zbog koje bubreg ne bi funkcionirao", rekao je dr. Montgomery. „Nije došlo do trenutnog odbacivanja bubrega.“ Dugoročni izgledi za preživljavanje ksenotransplantiranog bubrega još su uvijek nepoznati, priznao je.

Važno pitanje katastrofičnosti

Montgomery je osim toga rekao kako je „…ovo omogućilo da odgovorimo na stvarno važno pitanje: hoće li se nešto katastrofalno dogoditi kada genetski modificiran organ premjestimo s druge životinjske vrste na čovjeka? I odgovor glasi: ne, neće.“

Međutim, nedugo poslije transplantacije svinjskog bubrega na klinički mrtvog pacijenta, nakon što je učinjen i revolucionarni prvi pravi ksenotransplantacijski zahvat na živom čovjeku, pokazalo se kako Montgomeryjev optimizam ipak nije bio posve realan. Pacijent po imenu David Bennet kojemu je usađeno svinjsko srce (cijelo, a ne samo zalistak, koji se već godinama rabi u kardiokirurgiji) nosio ga je u svojim prsima tijekom dva postoperativna mjeseca bez većih poteškoća. No, 62 dana nakon operacije umro je iznenadnom, isprva nerazjašnjenom smrću. Kasnije pretrage pokazale su kako je vjerojatan uzrok smrti bio svinjski citomegalovirus kojim se Bennet zarazio putem presađenog organa.

Iako se Klassenova skeptična opaska o svinjskim virusima kao potencijalnoj smetnji za ksenotransplantaciju na živog čovjeka pokazala točnom, nije vjerojatno da će to usporiti sve snažniji zamah novih istraživanja i rada na poboljšanju biotehnologije i kirurških vještina u nastojanjima da ksenotransplantacija uskoro postane sigurna, pristupačna i učinkovita metoda liječenja pacijenata kojima su životno potrebni zamjenski organi.

^{Igor „Doc“ Berecki je pedijatar-intenzivist na Odjelu intenzivnog liječenja djece Klinike za pedijatriju KBC Osijek. Pobornik teorijske i praktične primjene medicine i znanosti temeljene na dokazima, opušta se upitno ne-stresnim aktivnostima: od pisanja znanstveno-popularnih tekstova i objavljivanja ilustracija u tiskanom izdanju časopisâ BUG, crtkanja računalnih grafika i primijenjenog dizajna, zbrinjavanja pasa i mačaka, fejsbučkog blogiranja o životnim neistinama i medicinskim istinama, sve do kuhanja upitno probavljivih craft-piva i sasvim probavljivih jela, te neprobavljivog sviranja bluesa.}