Проблема дефицита донорских органов остро стоит во всем мире. По данным Сети по забору и трансплантации органов США только в этой стране спасительной трансплантации ожидают более 100 тысяч пациентов с терминальной стадией почечной, сердечной или печеночной недостаточности, а в Европе ежедневно умирают около 20 пациентов, так и не дождавшихся операции. Альтернативой традиционной аллотрансплантации (от человека к человеку) может стать ксенотрансплантация.
Как отмечается в обзоре, эксперименты в этой области начались еще в 1960-х годах, и первыми кандидатами на роль доноров рассматривали приматов. Однако из-за высокого риска передачи зоонозных инфекций и сложностей с размножением от них отказались. Оптимальным вариантом оказались свиньи — их органы схожи с человеческими по размеру и физиологии, а скорость размножения позволяет создавать популяции животных с нужными генетическими характеристиками. Результаты обзора опубликованы в журнале «Молекулярная биология».
Главная проблема при пересадке органов свиньи человеку — сильный иммунный ответ, приводящий к отторжению трансплантата. Ключевым прорывом стало развитие в мире технологий геномного редактирования, в первую очередь системы CRISPR/Cas9. Для снижения рисков отторжения трансплантата ученые «отключают» гены, ответственные за синтез углеводных антигенов, которые распознаются иммунной системой человека. Среди них — α-Gal (ген ggta1), Neu5Gc (ген cmah) и антиген группы крови SD(a) (ген b4galnt2). Именно против них направлены более 95% антител человека. Дополнительно в геном животных интегрируют «человеческие» гены, регулирующие воспаление и свертывание крови. В частности, CD46, CD55, THBD, PROCR, CD47, HMOX1 и другие. В своей работе ученые Первого МГМУ изучили все варианты модификаций генома свиней, сделанных в мире, и оценили их эффективность и перспективы.
На сегодняшний день в мире проведено девять ксенотрансплантаций: шесть пересадок почек, две — сердца и одна — печени. Самые обнадеживающие результаты — по пересадке почек. В январе 2025 года 66-летнему Тимоти Эндрюсу (США) пересадили почку от генетически модифицированной свиньи, с которой он прожил более 9 месяцев. Этот случай доказал жизнеспособность технологии, хотя пока ксенотрансплантация рассматривается как временное решение для пациентов, ожидающих донорский орган.
Стратегическая цель ученых — создать собственную линию генетически модифицированных свиней, органы которых будут пригодны для пересадки человеку. Полный цикл разработки может занять до 10 лет. Это связано не только с высокой сложностью генетических модификаций, но и с необходимостью формирования полноценной научной базы для клинического применения технологии и адаптации нормативно-правовой базы России.
«При ксенотрансплантации нужно закрыть целый комплекс антигенов, по сути, перестроить иммунную систему животного, — пояснил Петр Тимашев, д.х.н., директор Института регенеративной медицины Научно-технологического парка биомедицины Сеченовского Университета. — А это длительный, кропотливый процесс с использованием технологий геномного редактирования, в том числе CRISPR. Требуется время, чтобы вывести линии животных с предсказуемыми, стабильными характеристиками».