Ксенотрансплантация

› Въведение

› Исторически факти

› Потенциални ползи от ксенотрансплантацията

› Животни подходящи за ксенотрансплантация 

› Имунологични бариери при ксенотрансплантация

› Рискове и усложнения

Въведение

Ксенотрансплантацията е процедура, при която се осъществява трансплантация на орган, живи клетки, тъкани, които са от животински произход на човек. Като ксенотрансплантация се определя и трансплантацията на органи, тъкани и живи клетки от човек на животно. Ксенотрансплантацията е операция, която все още е на етап клинични проучвания.

Ксеротрансплантацията се използва за лечение на заболявания като болестта на Паркинсон, захарен диабет, рак, чернодробна недостатъчност.
Има няколко неразрешени проблема при осъществяването на ксенотрансплантацита:

• проблемът с генетичната несъвместимост между човека и животните
• различната форма и размери на органите и тъканите на животни от човека
• различната продължителност на живот на органите и тъканите на животните от тези на човека

Първият и най-сложният проблем за разрешаване, които стои пред ксенотрансплантацията е различната генетична информация, която е заложена в животинския и човешкия организъм. Най-подходящи донори за ксенотрансплантация са: маймуните, свинете. Предполага се, че тези животни имат най-близка генетична информация до тази на човека. Това дава основание на учените да смятат, че органи и тъкани взети от тези животни могат да бъдат трансплантирани на човек като имунната система на човека може да бъде заблудена.

По последни данни най-подходящото животни за ксенотрянсплантация е павиан. Другите проблеми на ксенотрансплантацията са резултат от генетичната несъвместимост основно. Ксенотрансплантацията обикновено завършва с отхвърляне на присадената компонента. Отхвърлянето на присадката е в резултат от активацията на имунната система на приемателя (човека).

Исторически факти

Първите опити за ксенотрансплантация се появяват в научната литература през 1905 г., като заешки бъбрек е трансплантиран на дете с хронично бъбречно заболяване. През първите две десетилетия на 20-ти век са публикувани няколко последващи опити за използване на органи от агнета, прасета и примати.

Научният интерес към ксенотрансплантация намалява, когато е описана имунологичната основна на процеса на отхвърляне на органа. Следващите проучвания по темата идват с откриването на имуносупресивните медикаменти. Още повече проучвания се появяват, когато д-р Джоузеф Мъри извършва първата бъбречна трансплантация през 1954 г. Учените и лекарите тогава са изправени пред етичните въпроси на донорството на органи за първи път, като по този начин започва да се мисли за алтернативни варианти на човешки органи.

Потенциални ползи от ксенотрансплантацията

В световен мащаб недостигът на органи за трансплантация води до летален изход при 20-35% от пациентите, докато са в списъците на чакащи. Процедурите, някои от които се изследват в ранни клинични проучвания, имат за цел да се използват клетки и тъкани от други видове за лечение на заболявания като рак, диабет, чернодробна недостатъчност и други.

Ксенотрансплантацията от своя страна може да спаси хиляди пациенти, чакащи за органи. Животинският орган, вероятно от примат или прасе, може да бъде генетично променен с човешки гени, за да заблуди имунната система на пациента да го приеме като част от собственото си тяло. В медицинската практика се използва ксенотрансплантация на човешки туморни клетки, които се индуцират в имунокомпрометирани мишки, за да се прогнозира чувствителността на самия тумор към различни методи за лечение на рак.

Животни подходящи за ксенотрансплантация

Тъй като те са най-близките роднини на хората, нечовекоподобните примати за първи път се считат за потенциален източник на органи за ксенотрансплантация при хора. Първоначално шимпанзетата са били смятани за най-добрия вариант, тъй като органите им са с подобен размер и имат добра съвместомост с кръвните групи при хората, което ги прави потенциални кандидати за ксенотрнасфузии. Въпреки това, тъй като шимпанзетата са посочени като застрашен вид, са потърсени други потенциални донори.

Павианите са по-достъпни, но непрактични като потенциални донори. Проблемите включват по-малки им размер на тялото, дългият им период на бременност и обикновено малкия им брой потомци. Друго основен проблем с използване на примати като донори е предаването на различни болести, тъй като те са тясно свързани с хората.

Понастоящем се смята, че прасетата са най-добрите кандидати за донорство на органи. Рискът от предаване на болести между видовете е минимален поради увеличеното им филогенетично разстояние от хората. Те са лесни за поддръжка и отглеждане в помещения, свободни от патогени, а настоящите инструменти за редактиране на гени са адаптирани към прасетата за борба с отхвърлянето и потенциалните зоонози. Органите на прасетата са анатомично сравними по размер с органи при хората. Досега свински органи са използвани за трансплантации на бъбреци и сърце на хора.

Имунологични бариери при ксенотрансплантация

Към днешна дата нито едно ксенотрансплантационно изпитване не е било напълно успешно поради много пречки, произтичащи от отговора на имунната система на реципиента. Ксенозооните са една от най-големите заплахи за отхвърляне, тъй като представляват ксеногенетични инфекции. Внасянето на тези микроорганизми е голям проблем, който може да доведе до фатална инфекция и след това отхвърляне на органа. Има няколко вида механизми за отвхръляне на органи, като включват:

• Свръхостро отхвърляне - бърз свръхостър отговор идва в резултат на наличието на антитела в организма на гостоприемника. Тези антитела са известни като ксенореактивни естествени антитела.
• Остро съдово отхвърляне - този тип отхвърляне се появява при несъответстващи ксенотрансплантанти в рамките на два до три дни, ако се предотврати свръхостро отхвърляне. Процесът е много по-сложен и към момента не е напълно проучен. При острото съдово отхвърляне се наблюдава протеинов синтез, който се индуцира от взаимодействието между съдовите ендотелни клетки на присадката, антитела, макрофаги и тромбоцити.
• Клетъчно отхвърляне - клетъчното отхвърляне се основава на клетъчния имунитет и се медиира от естествените клетки-убийци (NK-клетки), които се натрупват и увреждат трансплантанта и т-лимфоцитите, които се активират от MHC молекули чрез директно и индиректно ксеноразпознаване.
• Хронично отхвърляне - то е бавно и прогресивно и обикновено се случва при трансплантации, които преживяват първоначалните фази на отхвърляне. Не са ясни точните причини за хроничното отхвърляне, но вероятно една от основните е артериосклерозата, която се получава в присадения орган. Активиране на различни видове клетки води до секретиране на растежни фактори на гладката мускулатура. Това води до натрупване на гладкомускулни клетки по стените на съда, което води до втвърдяване и стесняване на съдовете.

Рискове и усложнения

Винаги при ксенотрансплантациите има риск от инфекция или предаване на заболяване. Независимо от вида на животното източник, предпазните мерки, подходящи за всеки протокол при ксенотрансплантация, трябва да се спазват, за да се сведе до минимум този риск. Основният риск е от междувидовото предаване на ксеногенни инфекциозни агенти, Също така се отбелязва, че е възможно последващо предаване от реципиента към близките контакти на реципиента и разпространението сред общата човешка популация.

Изображения: freepik.com