زنده ماندن یک میمون با کلیه خوک به مدت دو سال

یک میمون پس از پیوند کلیه اصلاح شده خوک به مدت دو سال زنده مانده است و این زمان بقا یکی از طولانی ترین زمان ها برای پیوند بین گونه ای است.

به گزارش ایسنا به نقل از نیچر، پیوند کلیه (kidney transplant) از یک خوک مینیاتوری دستکاری شده ژنتیکی، یک میمون را برای بیش از دو سال زنده نگه داشت و یکی از طولانی ترین زمان های بقا پس از پیوند عضو بین گونه ای را رقم زد.

این دستاورد، پزشکان را یک قدم به هدفشان برای رفع کمبود اعضای حیاتی انسان با استفاده از اندام های حیوانی نزدیک تر می کند، عملی که به عنوان پیوند خارجی شناخته می شود.

در این پژوهش مجموعه ای از ویرایش های ژنومی توصیف می شود که از حمله سیستم ایمنی گیرنده به اندام های جدید جلوگیری می کند و همچنین ویروس های باستانی نهفته در اندام های اهداکننده را خنثی می کند.

ونینگ کین (Wenning Qin)، زیست شناس مولکولی در شرکت زیست فناوری «eGenesis» در کمبریج، ماساچوست، که یکی از نویسندگان این مطالعه است، می گوید:این یک اثبات اصل در نخستی های غیر انسانی است که می گوید اندام دستکاری شده ژنتیکی ما ایمن است و از حیات پشتیبانی می کند.

محققان می گویند که این مطالعه داده های بیشتری را در اختیار تنظیم کننده هایی مانند سازمان غذا و داروی آمريکا قرار می دهد که در حال بررسی این موضوع هستند که آیا اولین آزمایش های انسانی پیوند اعضای غیرانسانی را تایید کند یا خیر.

ولی دانشمندان می گویند که بررسی این که چرا تنوع قابل توجهی در موفقیت پیوندهای خارجی توصیف شده جدید وجود دارد، اهمیت دارد.

در چند سال اخیر، محققان قلب خوک را به دو فرد زنده پیوند زده اند و نشان داده اند که قلب و کلیه خوک ها می توانند در افرادی که از نظر قانونی از آنها قطع امید شده است، کار کنند.

دیوید کوپر (David Cooper)، ایمونولوژیست پیوند بیگانه در بیمارستان عمومی ماساچوست در بوستون که در این مطالعه شرکت نداشت، اما مشاور «eGenesis» است، می گوید: باتوجه به کمبود اهداکنندگان عضو مناسب، چنین تحقیقاتی بسیار مهم است. تنها در ایالات متحده بیش از ۱۰۰ هزار نفر در انتظار پیوند عضو هستند و حدود ۱۷ نفر از آنها هر روز می میرند.

تحقیقات پیوند بیگانه عمدتا بر روی خوک ها متمرکز شده است، تا حدی به این دلیل که اندام های آن ها اندازه و آناتومی مشابهی با بدن انسان دارد. اما سیستم ایمنی انسان و دیگر نخستی ها به سه مولکول روی سطح سلول های خوک واکنش نشان می دهد و باعث می شود که آن ها اندام های بدون تغییر خوک را پس بزنند. بنابراین، محققان شروع به استفاده از فناوری ویرایش ژنوم کریسپر (CRISPR- Cas9) برای غیرفعال کردن ژن هایی کردند که آنزیم هایی را که آن ملکول ها را تولید می کنند، رمزگذاری می کنند.

کین و همکارانش ۶۹ ژن را ویرایش کردند که گسترده ترین ویرایش انجام شده در خوک های زنده برای پیوند خارجی است. سه ویرایش، مولکول های مربوط به رد عضو پیوندی را هدف قرار می دهند و ۵۹ ویرایش، ژنوم های رتروویروسی را هدف قرار می دهند که مدت ها پیش در ژنوم خوک جاسازی شده اند.

تحقیقات قبلی نشان داده است که در یک محیط آزمایشگاهی، این ژنوم های جاسازی شده می توانند ذرات ویروسی تولید کنند که سلول های انسانی را آلوده می کند، اما خطر عفونت برای گیرندگان پیوند بیگانه انسانی و اندام های پیوند شده آن ها نامشخص است.

هفت ویرایش آخر اضافه کردن ژن های انسانی است که به حفظ سلامت اندام پیوندی کمک می کند. به عنوان مثال، دو ژن، پروتئین هایی را رمزگذاری می کنند که از لخته شدن غیرضروری خون جلوگیری می کنند.

کین و همکارانش با این ویرایش های ژنی، خوک هایی ایجاد کردند و یک کلیه خوک را به بیش از ۲۰ میمون مکاک دم دراز (Macaca fascicularis) پیوند زدند. آنها یک پمپ دارویی سرکوب کننده سیستم ایمنی نیز دریافت کردند.

هیچ یک از میمون هایی که کلیه ها را بدون هفت ژن انسانی دریافت کردند، بیش از ۵۰ روز زنده نماندند. در مقایسه، ۹ میمون از ۱۵ میمونی که کلیه های با ویرایش ژن انسانی دریافت کردند، زنده ماندند. پنج تا از آن میمون ها بیش از یک سال و یکی از پنج میمون بیش از دو سال عمر کرد.

گیرنده های اندام های پیوندشده از خوک های معمولی به سرعت رشد می کنند و تهدیدی برای به خطر انداختن پیوندها هستند.

محمد محی الدین (Muhammad Mohiuddin)، جراح پیوند بیگانه در دانشکده پزشکی دانشگاه مریلند در بالتیمور می گوید:برخی از محققان سعی کرده اند ژن های خوک را که مسؤول این رشد هستند، غیرفعال کنند؛ اما این مرحله با عوارض ناخواسته همراه است.

محدوده زمان بقا

اگرچه زمان بقاء تا دو سال استثنایی است، کین اذعان دارد که زمان بقا بیشتر از آن چیزی بود که محققان انتظار داشتند.

جیم لاک (Jayme Locke)، جراح پیوند در دانشگاه آلاباما در بیرمنگام، می گوید: با این حال، جهش به سوی انسان کار کوچکی نخواهد بود. او اضافه می کند که وزن انسانها بسیار بیشتر از این میمون ها (Monkey) است و فشار خون بالاتری دارند و مشخص نیست که آیا اندام خوک در این محیط مقاومت می کند یا خیر.

همه محققان متقاعد نشده اند که چنین تغییرات ژنتیکی گسترده ای ضروری است. محی الدین موافق است که برخی از این ویرایش ها ممکن است «بیش از حد» باشند.