Ученые Сеченовского Университета изучили мировой опыт ксенотрансплантации — пересадки органов от животных человеку и определили направления для генетической модификации свиней. Итоги исследования опубликованы в журнале «Молекулярная биология». В планах у вуза — создать собственную линию таких животных. В перспективе это поможет решить проблему острого дефицита донорского материала.
Проблема нехватки органов остро стоит во всем мире. По статистике, в США операцию ожидают более 100 тысяч пациентов с терминальной почечной, сердечной или печеночной недостаточностью. В Европе, не дождавшись пересадки, каждый день умирают около 20 человек. Поэтому ксенотрансплантация может стать альтернативой традиционной аллотрансплантации (от человека к человеку).
Эксперименты в этом направлении начались в 1960-х годах. Первыми кандидатами в доноры стали приматы. 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 высокая плодовитость позволяет быстро выводить популяции с нужными генетическими характеристиками.
Главная сложность при пересадке от свиньи человеку — сильный иммунный ответ, приводящий к отторжению трансплантата. Прорывом стало развитие технологий геномного редактирования, в первую очередь CRISPR/Cas9. Ученые отключают гены, ответственные за синтез углеводных антигенов — их распознает иммунитет человека. Среди них α-Gal (ген ggta1), Neu5Gc (ген cmah) и антиген группы крови SD(a) (ген b4galnt2) — именно против них направлено более 95% антител человека.
Помимо этого, в геном свиней встраивают человеческие гены, которые контролируют воспаление и свертываемость крови: CD46, CD55, THBD, PROCR, CD47, HMOX1 и другие. В этой работе ученые Первого МГМУ проанализировали все существующие в мире модификации генома свиней и оценили их эффективность и перспективы.
На сегодня в мире проведено девять ксенотрансплантаций: шесть пересадок почек, две — сердца и одна — печени. Самые обнадеживающие результаты показала пересадка почек. В январе 2025 года 66-летнему Тимоти Эндрюсу (США) пересадили почку от генетически модифицированной свиньи — с этим органом 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 — вывести собственную линию генетически модифицированных свиней для пересадки их органов человеку. Предполагается, что полный цикл разработки может занять до 10 лет. Это связано с высокой сложностью генетических модификаций. Кроме того, для этого необходимо создать научную базу для клинического использования технологии и адаптировать российские законы.
«При ксенотрансплантации нужно закрыть целый комплекс антигенов, по сути, перестроить иммунную систему животного, — подытожил доктор химических наук, директор Института регенеративной медицины Научно-технологического парка биомедицины Сеченовского Университета Петр Тимашев. — А это длительный, кропотливый процесс с использованием технологий геномного редактирования, в том числе CRISPR. Требуется время, чтобы вывести линии животных с предсказуемыми, стабильными характеристиками».
Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Молодежь и дети»).
