Hodowla ludzkich tkanek zawsze była bardziej fikcją niż faktem naukowym, ale potężne narzędzia genetyczne już wkrótce mogą to zmienić.
CRISPR w przeszczepach
W niektórych przypadkach jedynym sposobem na leczenie różnych narządów jest tylko przeszczep od zdrowych dawców. U wielu ciężko jest znaleźć dobrze dobranego biologicznie dawcy, natomiast w USA 8 000 osób rocznie umiera, w oczekiwaniu na przeszczep. Obiecującym rozwiązaniem tego problemu jest wykorzystanie nowego narzędzia edycji DNA o nazwie CRISPR.
Świńsko-ludzka hybryda
Genomy świni zawierają geny wirusów, które mogą przenieść się na ludzi, i w pewnych przypadkach wywołać nawet raka. Wirusy te stanowią główną przeszkodę, aby przeszczepiać narządy od świń, które są pod względem anatomicznym najbardziej zbliżone do ludzkich.
W sierpniu ubiegłego roku zespół naukowców pod kierownictwem George’a Churcha, profesora genetyki na Harvard Medical School, wyhodował świnie, które były wolne od retrowirusów. Church posłużył się narzędziem CRISPR, aby wyciąć te geny ze świńskiego DNA. Aby mieć pewność, że wszystkie tkanki były wolne od retrowirusów, za pomocą technologii klonowania, stworzył zarodki z tych zmodyfikowanych genetycznie komórek. Z 37 świń, które się urodziły, 15 przeżyło, i żadne nie wykazywało genetycznych śladów wirusa.
Church przewiduje, że badania kliniczne przeszczepów ksenogenicznych od świń mogą mieć miejsce już za niecałe dwa lata, a więc nie mówimy tu o jakiejś bardzo odległej przyszłości. Obecnie jedynie zastawki serc są używane do transplantacji u ludzi, ale naukowcy szukają sposobu, aby również bezpiecznie przeszczepiać inne narządy od świń, takie jak nerki, wątrobę, płuca lub trzustkę.
Patrząc w przyszłość, naukowcy widzą wiele możliwości wykorzystania CRISPR w ksenotransplantacjach. Pomimo że istnieją inne sposoby edycji DNA, CRISPR jest najnowszym i najbardziej precyzyjnym zestawem narzędzi do wycinania, wklejania, kopiowania i przenoszenia genów.
Problemy i kontrowersje ksenotransplantacji
Wymiana tkanek pomiędzy ludźmi i zwierzętami, czyli tzw. przeszczep ksenogeniczny lub ksenotransplantacja może rozwiązać wiele problemów medycznych. Jest jednak niepokojąca, ponieważ naukowcy nie mają pewności, czy wirusy oraz inne mikroby występujące wśród zwierząt, nie przeniosą się na ludzi, pomimo dokonania wszelkich starań.
Hodowla zwierząt wyłącznie w celu wykorzystania ich tkanek, nawet jeśli jest użyta do leczenia chorych ludzi, budzi u niektórych obawy natury etycznej. Mimo to ma ona już zastosowanie w praktyce klinicznej. Oprócz przyjmowania zastawek od świń, które są najbardziej kompatybilne z ludzkimi rozmiarami, również poparzeni otrzymują od świń tymczasowe przeszczepy skóry.
Świetlana przyszłość ksenotransplantologii
W Instytucie Salk w La Jolla w Kalifornii badane są metody hodowania ludzkich narządów u świń, eliminując świńskie geny i wprowadzając ludzkie. W 2017 roku stworzyli pierwszą ludzko-świńską chimerę, wprowadzając do wczesnych zarodków świń ludzkie komórki macierzyste.
Dla Churcha, właściciela firmy eGenesis, stworzonej, aby rozwijać tę technologię, usuwanie genów wirusowych to dopiero początek. CRISPR może posłużyć do wyeliminowania innych części świńskiego DNA, które stanowią barierę w wykonywaniu ksenotransplantacji. Uważa on, że modyfikacja genetyczna może doprowadzić do tak zgodnych biologicznie narządów, że ludzie nie będą musieli przyjmować powodujących poważne skutki uboczne leków zapobiegających odrzutowi. Powiedział, że jest to możliwe i przeszczepy narządów mogą stać się w przyszłości najskuteczniejszym sposobem na leczenie różnych chorób.