В тихой палате больницы в Чунцине, Китай, 68-летний человек в состоянии мозговой смерти стал участником исторического медицинского эксперимента, который, как надеются учёные, в будущем сможет изменить будущее трансплантологии. В течение двух дней генетически несовместимая почка, изначально типа A, функционировала в его теле, не вызывая катастрофической иммунной реакции. Это произошло не из-за подавления иммунитета или удачного совпадения, а потому, что группа крови почки была химически изменена.
Исследователи из Университета Британской Колумбии и больницы Западного Китая смогли преобразовать почку в орган типа O, так называемый универсальный донор, используя специализированные ферменты, которые удаляют молекулярные маркеры, ответственные за отторжение. Впервые человеческий орган был успешно изменён и имплантирован без предварительной иммуносупрессивной терапии.
Этот подвиг, подробно описанный в рецензируемом исследовании, опубликованном в журнале Nature Biomedical Engineering, считается основополагающим шагом на пути к созданию нового класса трансплантатов — универсальных органов, которые могут быть совместимы практически с любым реципиентом. Хотя эксперимент закончился ожидаемым отторжением на третий день, краткий период успешной работы стал мощным доказательством концепции.
Вызов биологии совместимости
Трансплантация органов всегда зависела от совместимости групп крови. Несоответствие может вызвать гиперакутное отторжение — иммунный ответ, настолько быстрый и сильный, что пересаженный орган может отказать в течение нескольких минут. Вот почему в большинстве случаев органы должны поступать от доноров с идентичной или высокосовместимой группой крови.
Но не вся кровь одинакова. В крови типа O отсутствуют антигены A и B, что делает её уникальной — её можно безопасно переливать пациентам практически любой группы крови, при условии учёта совместимости по резус-фактору. Для более подробного объяснения того, почему это важно, Американский Красный Крест предлагает подробное объяснение фактора Rh и того, как он влияет на иммунный ответ.
Та же логика применима и к органам. Почку типа O часто отдают не реципиенту с такой же группой крови, а потому, что её можно использовать у более широкого круга пациентов. Этот дисбаланс спроса привёл исследователей к мысли не об изменении иммунной системы реципиента, а об изменении донорского органа.
Удаление иммунных «красных флагов»
Прорыв произошёл благодаря ферментам, обнаруженным в микробиоме кишечника человека — естественным инструментам, способным удалять антигены A с поверхности клеток. Под руководством биохимика Стивена Уизерса из химического факультета Университета Британской Колумбии команда применила эти ферменты к донорской почке в течение двухчасовой перфузии, эффективно стирая её идентификацию по группе крови.
«Это как убрать красную краску с машины и обнаружить под ней нейтральный грунт», — объяснил Уизерс в заявлении, опубликованном журналом Smithsonian Magazine. Без этих маркеров A иммунная система не смогла распознать почку как чужеродную — по крайней мере, временно.
Почку затем пересадили человеку в состоянии мозговой смерти, семья которого дала согласие на процедуру. Антителосупрессивная терапия не применялась, что позволило исследователям наблюдать за естественным взаимодействием органа с иммунной системой. В течение 48 часов почка выделяла мочу и имела хороший кровоток. К третьему дню, как и ожидалось, антигены A начали снова появляться на органе, и организм запустил реакцию отторжения.
Последствия для живых и посмертных донорств
В настоящее время трансплантация несовместимых по системе ABO органов возможна только при обширном подавлении иммунитета и почти всегда включает живых доноров. Напротив, органы посмертных доноров должны быть использованы быстро, часто в течение нескольких часов, что делает предварительную подготовку реципиента практически невозможной.
Изменяя орган, а не реципиента, этот подход может значительно расширить доступ к трансплантатам для пациентов с трудным подбором, особенно для людей с группой крови O. «Это меняет модель», — сказал Джаячандран Кижаккедатху, соавтор и патолог из UBC. «Мы нацелены на источник отторжения, а не просто пытаемся подавить симптомы».
Это также открывает перспективы для устранения расовых различий в распределении органов. В отчёте 2022 года, подготовленном Национальными академиями наук, инженерии и медицины, было установлено, что нынешняя система «явно несправедлива», особенно для чернокожих и латиноамериканских пациентов, которые перепредставлены среди людей с группой крови O, но недопредставлены среди доноров.
Длинный путь от доказательства к практике
Хотя краткосрочный успех трансплантации является многообещающим, исследователи предупреждают, что этот подход всё ещё является экспериментальным. Ферменты не изменяют орган навсегда, и повторное появление антигенов остаётся проблемой. Будущие исследования, вероятно, будут включать сочетание преобразования группы крови с традиционными методами лечения для продления совместимости.
Но в качестве доказательства концепции исследование открывает двери для испытаний на живых пациентах и, в конечном итоге, для более широкого клинического применения. Оно также знаменует собой одно из первых крупных достижений в области совместимости органов со времён зарождения трансплантационной иммунологии.
«Мы всё ещё на ранних стадиях», — сказал Уизерс, — «но если мы сможем усовершенствовать этот метод, возможно, однажды мы сможем полностью исключить группу крови из уравнения».
Наслаждайтесь статьёй? Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку, чтобы получать увлекательные истории, эксклюзивный контент и последние новости.