Почка с группой крови А была преобразована в универсальную группу крови О и впервые пересажена человеку. Орган функционировал два дня без острого отторжения – иммунной реакции, способной уничтожить несовместимый трансплантат за считанные минуты. Мы говорили об этом совсем недавно мы получили (и даем вам) некоторые дополнительные подробности.
Результат, опубликованный Природа Биомедицинская инженерия, является результатом сотрудничества междуУниверситет Британской Колумбии и китайских больниц. Этот метод использует ферменты, которые удаляют антигены типа А из кровеносных сосудов почки, превращая её в универсального донора. В Италии каждые два дня в ожидании почки умирает один человек; в Соединённых Штатах это число достигает 11 в день. Этот прорыв может всё изменить.
Как работают молекулярные ножницы
Группа крови определяется антигенами на поверхности клеток. Это своего рода метка, сообщающая вашей иммунной системе, кто вы. Если в вашей почке есть антигены группы А, а у реципиента — группа О, организм воспринимает орган как чужеродный и атакует его. Классическим решением является подавление иммунной системы пациента на несколько дней с помощью интенсивной терапии, которая повышает риск инфекций и кровотечений. Или ждать несколько лет, пока появится совместимая почка.
Команда под руководством Стивен Уизерс из Университет Британской Колумбии, Вместе с Турун Сонг из Больница Западного Китая e Кэцинь Чжан о 'Чунцинский университет, исправил проблему. Вместо того чтобы модифицировать пациента, они модифицировали орган. Разработанные в Ванкувере ферменты действуют как молекулярные ножницы: они вырезают антигены А из кровеносных сосудов почек, оставляя только нейтральное основание, характеризующее группу О.
«Это как снять красную краску с автомобиля и обнажить нейтральный слой грунтовки под ней», — объясняет Уизерс, используя подходящую метафору. «Как только это сделано, иммунная система больше не воспринимает орган как чужеродный».
Преобразованная почка была названа ЭКО почки (Фермент-конвертируемый тип О). Конверсия происходит во время гипотермической перфузии, когда орган помещается в аппарат, циркулирующий насыщенную кислородом жидкость при контролируемой температуре. Ферменты работают часами, систематически удаляя все доступные антигены А.
Первое испытание на людях
Трансплантация была проведена в Китае 68-летнему мужчине со смертью мозга, с согласия его семьи. У пациента была группа крови O и высокий уровень антител к антигену А. именно такой сценарий обычно приводит к внезапному отказуПересадка преобразованной почки проводилась с использованием стандартных клинических протоколов.
В течение двух дней орган функционировал безупречно. Не было никаких признаков сверхострого отторжения – этой бурной реакции, способной уничтожить несовместимый трансплантат за считанные минуты. Почка вырабатывала мочу, и её показатели были стабильными. На третий день некоторые маркеры исходной группы А вновь появились, вызвав лёгкую иммунную реакцию. Но повреждения были гораздо менее серьёзными, чем при типичной несовместимости, и Исследователи наблюдали сигналы что организм начал привыкать к органу.
Почему Группа О является проблемой
Более половины людей в списке ожидания на трансплантацию почки имеют первую группу крови. Парадокс заключается в том, что почки первой группы, будучи универсальными донорами, также передаются пациентам с другими группами крови. В результате пациенты с первой группой крови вынуждены ждать почки первой группы, а не пересаживаться кому-то другому.
Данные ясны. Пациенты с типом O ждут на два-четыре года дольше По сравнению с другими группами. В США 11 человек умирают каждый день, ожидая пересадки почки, и большинство из них ждут орган первой группы. В Италии, по данным Фонд трансплантологииВремя ожидания значительно различается в зависимости от группы крови: дольше всего приходится пациентам с группами O и A.
Если бы любую почку можно было преобразовать в почку типа O, проблема была бы решена. Больше пригодных органов, меньше очередей, меньше отходов. Любая почка типа A, B или AB могла бы стать универсальной.
Цифры кризиса трансплантации: Более 3.500 канадцев и 100 000 американцев ожидают пересадки, которая спасёт им жизнь. Многие органы отторгаются из-за несовместимости группы крови. С помощью ферментативной конверсии эти органы можно извлечь и использовать.
Что будет дальше?
Тот факт, что некоторые антигены А вновь появились на третий день, не обязательно является проблемой. Это указывает на то, что клетки органа продолжают продуцировать антигены, но иммунная реакция была управляемой. Секвенирование клеток показало повышенная экспрессия генов, связанных с аккомодацией, процесс, посредством которого организм учится переносить частично несовместимый орган.
Следующий шаг — получить одобрение на клинические испытания на живых пациентах. Стартап Авиво Биомедикал, спин-офф Университет Британской Колумбииразрабатывает ферменты для коммерческого применения. Цель — не только трансплантация почек, но и создание универсальной крови для переливания.
«Вот что происходит, когда годы фундаментальных исследований наконец-то воплощаются в жизнь», — комментирует Уизерс. «Видеть, как наши открытия всё ближе к реальному применению, — вот что движет нас вперёд».
Прецеденты и альтернативы
Это не первая попытка обойти проблему несовместимости. Ферменты, преобразующие кровь из группы А в группу О, были обнаружены той же группой в 2019 году. В 2022 году они продемонстрировали, что лёгкое группы А можно преобразовать в лёгкое группы О, но этот орган не был пересажен человеку. Исследователи из Кембриджа успешно модифицированы три человеческие почки, но не приступая к трансплантации.
В то же время другие команды изучают другие направления. Некоторые работают над генетически модифицированной трансплантацией свиных почек (ксенотрансплантацией), другие разрабатывают новые антитела для блокировки отторжения, а третьи пытаются… выращивание стволовых клеток почек из мочи чтобы полностью отказаться от трансплантаций. Все эти исследования направлены на одну и ту же цель: сделать больше органов доступными для большего числа людей.
Однако ферментативное превращение имеет практическое преимущество: Он работает с органами умерших доноров, не требует подготовки реципиента и может быть интегрирован в существующие протоколы, не искажая процедуры.Если клинические испытания подтвердят его долгосрочную безопасность и эффективность, он может стать стандартом.
Будущее трансплантологии
Пока неизвестно, как долго продлится конверсия. Антигены А начали появляться снова через два дня: необходимо оптимизировать технологию, чтобы сделать её более устойчивой, или разработать стратегии управления регенерацией антигенов. Возможно, с помощью дополнительных доз ферментов, а возможно, и с помощью таргетной иммуносупрессивной терапии.
Но принцип доказан. Замена органа вместо пациента имеет смысл. Это уже не научная фантастика, это прикладная химия. Почку можно перепрограммировать, изменить её молекулярную идентичность, и организм это примет. По крайней мере, на время. По крайней мере, на время, достаточное для того, чтобы проложить путь.
Десять лет исследований, десятки экспериментов, казалось бы, простая идея, которая вступает в противоречие со сложностью иммунной системы человека. Теперь у нас есть доказательство того, что это возможноОстальное — это инженерия: доработка, масштабирование, обеспечение доступности.
Очереди длинные. Люди продолжают умирать в ожидании. Может быть, это выход. Или, может быть, просто часть головоломки. Нужно, чтобы она заработала на сотый день, а не только на второй. Но тем временем, два дня, неисправная почка работала. И это главное.
