Schweine sind dem Menschen in Bezug auf die Struktur ihrer inneren Organe sehr ähnlich. Lunge, Nieren, Herz und Leber sind fast gleich. Gleichzeitig entspricht die Körpertemperatur eines Schweins im Gegensatz zu vielen anderen Tieren der eines Menschen. Dennoch galt die Organtransplantation vom Schwein auf den Menschen lange Zeit als Fantasie. Tatsache ist, dass Schweinegewebe fast sofort eine Immunreaktion hervorruft, wodurch fremdes Gewebe abgestoßen wird. Mit der Entwicklung der Genetik sind dieses und viele andere Probleme jedoch lösbar geworden. Im Herbst 2021 gelang es Wissenschaftlern erstmals, eine Schweineniere in einen Menschen zu transplantieren. Die Operation war ein Test, also wurde sie an einem Patienten durchgeführt, dessen Gehirn starb. Anfang 2022 gelang es Wissenschaftlern, einem lebenden Menschen ein Herz zu transplantieren. Neulich führten amerikanische Wissenschaftler eine weitere Operation durch – sie transplantierten einer Person zwei Schweinenieren auf einmal. Der Patient war ein 57-jähriger Mann, der ins Koma fiel. Das heißt, wie im ersten Fall war das Gehirn des Patienten zum Zeitpunkt der Operation tot. Zuvor hatte er seine Organe der Wissenschaft gespendet.
Wissenschaftler in den USA haben einem Mann zwei Schweinenieren transplantiert
Anpassung von Schweineorganen für menschliche Transplantationen< /h2>
Die Operation zur Transplantation von zwei menschlichen Nieren wurde von Jamie Locke, einem Wissenschaftler an der University of Alabama in Birmingham, durchgeführt. Das Xenotransplantationsprogramm (Transplantation von Organen vom Schwein auf den Menschen) an dieser Universität wurde bereits 2015 gestartet. Sein Hauptziel ist die zuverlässige, sichere und ethische Förderung der Xenotransplantation im klinischen Bereich.
Die Komplexität der Nierentransplantation lag nicht nur in der möglichen Immunantwort des Körpers und der daraus resultierenden Abstoßung fremden Gewebes. Tatsache ist, dass die Leistungsfähigkeit und Stabilität der Nieren maßgeblich vom Druck in den Blutgefäßen abhängen. Beim Schwein ist der Druck in den Gefäßen viel geringer als beim Menschen. Daher können Schweinenieren nach der Transplantation durch hohen Druck beschädigt werden. Dementsprechend ist es notwendig, sie vor der Transplantation auf eine Person entsprechend vorzubereiten, oder mit anderen Worten, ihre Kompatibilität sicherzustellen.
Um die Nieren für die Transplantation geeignet zu machen, verwendeten Wissenschaftler die CRISPR/Cas9-Genomeditierungsmethode
Wissenschaftler konnten alle Probleme mit dem CRISPR/Cas9-Genomeditor lösen. Zu dieser Bearbeitungsmethode gibt es übrigens unterschiedliche Meinungen. Einige Wissenschaftler sprechen von seiner Gefahr, da es Mutationen verursachen kann. Dennoch ist CRISPR/Cas9 heute ein effektiver Weg, um verschiedene Probleme auf genetischer Ebene zu lösen. Und diese Operation ist eine anschauliche Bestätigung dafür.
Gentechnisch veränderte 10-GE-Schweine für die Organtransplantation
Um Schweinenieren kompatibel mit dem menschlichen Körper zu machen, haben Genetiker zehn Abschnitte tierischer DNA entfernt oder durch menschliche ersetzt. Alle betrafen das Immunsystem, die Freund-Feind-Erkennung, die Blutgerinnung und das Zellwachstum. Die DNA-Bearbeitung ermöglichte die „Unsichtbarkeit“ von Organen durch das Immunsystem sowie ihre Fähigkeit, mit dem menschlichen Kreislaufsystem und jeder Art von Blut zu arbeiten.
Von Revivicor, Inc. zur Verfügung gestellte GVO-Schweine
wurden für die Organtransplantation verwendetLaut den Autoren der Arbeit im American Journal of Transplantation wurden die genetisch veränderten Schweine mit der Bezeichnung 10-GE von Revivicor, Inc. Diese Schweine werden in speziellen Reinräumen gehalten. Sie enthalten keine Infektionen, einschließlich der Abwesenheit von körpereigenem Retrovirus C. Und alle drei Monate werden Spenderschweine erneut auf Virenfreiheit untersucht. Daher erfüllen die Organe alle notwendigen Standards.
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Perspektiven der Xenotransplantation
Laut den Autoren der Arbeit wurden die Nieren einzeln transplantiert. Beide wurzelten und begannen bereits eine halbe Stunde nach der Operation ihre Funktion zu erfüllen. Der Druck in den Arterien der Nieren war normal. Die Studie wurde drei Tage lang durchgeführt. Während dieser Zeit entwickelte sich keine Nierenabstoßung. Es wurden auch keine Blutungen oder andere Probleme im Zusammenhang mit hohem Druck in den menschlichen Gefäßen gefunden. Alle Hauptindikatoren blieben normal.
Laut den Autoren der Arbeit kann diese Operation den Grundstein für eine Nierentransplantation bei Freiwilligen legen, die an unheilbaren Nierenerkrankungen leiden. Demnach gibt es allein in den USA 700.000 Menschen mit Nierenversagen, für die eine Nierentransplantation ein unerreichbares Ziel ist. Spenderorgane werden immer noch schmerzlich vermisst. Die Verwendung von Schweinen als Spender könnte jedes Jahr mehrere hunderttausend Menschenleben retten. Darüber hinaus ist, wie oben erwähnt, auch die Transplantation anderer Organe, wie z. B. des Herzens, möglich.