Världens första grisnjurtransplantation var ett genombrott, men är det framtiden? : Vetenskaplig varning

För första gången i världen hörde vi förra veckan att amerikanska kirurger hade transplanterat en njure från en genetiskt modifierad gris till en levande människa.

Nyhetsrapporter sa att proceduren var ett genombrott inom xenotransplantation – när ett organ, celler eller vävnader transplanteras från en art till en annan.

Biotech VD säger att grisar har blivit genetiskt redigerade löfte “ett obegränsat utbud av transplanterbara organ.”

https://www.youtube.com/watch?v=cisOFBPZk0 frameborder=”0″ enablefullscreen=”allowfullscreen”>

Förra veckan tillkännagavs världens första transplantation av en genetiskt modifierad grisnjure till en levande människa.

Förespråkare av xenotransplantation anser att det är lösningen på den världsomspännande organbristen. I december 2023 stod 1 445 personer i Australien på väntelistan för att få donatornjurar. I USA väntar över 89 000 människor på njurar.

Det är dock inte alla som är övertygade om att transplantation av organ från djur till människor verkligen är svaret på organbristen, eller ens om det är rätt att använda organ från andra djur på detta sätt.

Det finns två kritiska hinder för framgången av proceduren: organavstötning och överföring av djurvirus till mottagare.

Men under det senaste decenniet har en ny plattform och teknik känd som CRISPR/Cas9 (ofta förkortat CRISPR) lovat att mildra dessa problem.

Vad är CRISPR?

CRISPR-genredigering drar fördel av ett system som redan finns i naturen. CRISPRs “genetiska sax” utvecklades i bakterier och andra mikrober för att hjälpa dem att försvara sig mot virus. Deras cellulära maskineri tillåter dem att integrera och i slutändan förstöra det virala DNA:t genom att skära det.

2012 upptäckte två team av forskare hur man kan utnyttja detta bakteriella immunsystem. Den består av upprepade serier av DNA och associerade proteiner, kända som “Cas” (CRISPR-associerade) proteiner.

När de använde ett speciellt Cas-protein (Cas9) med ett “guide-RNA” som består av en singulär molekyl, upptäckte de att de kunde programmera CRISPR/Cas9-komplexet för att bryta och reparera DNA på exakta platser som de önskade. Systemet kan till och med “slå på” nya gener på reparationsplatsen.

År 2020 fick de två forskarna som ledde dessa team Nobelpriset för sitt arbete.

När det gäller den senaste xenotransplantationen användes CRISPR-teknologi för att redigera 69 gener i donatorgrisen för att inaktivera virusgener, “humanisera” grisen med mänskliga gener och ta bort skadliga grisgener.

frameborder=”0″ enablefullscreen=”allowfullscreen”>

Hur fungerar CRISPR?

En hektisk tid för genredigerade xenotransplantationer

Även om CRISPR-redigering har gett nytt hopp om möjligheten till xenotransplantation, visar även nyligen genomförda försök att stor försiktighet fortfarande är berättigad.

2022 och 2023 fick två patienter med terminal hjärtsjukdom, som inte var berättigade till traditionella hjärttransplantationer, regulatoriskt tillstånd att få ett genredigerat grishjärta. Dessa grishjärtan hade tio genomiska redigeringar för att göra dem mer lämpade för transplantation till människor. Båda patienterna dog dock flera veckor efter ingreppen.

Tidigare denna månad hörde vi att ett team av kirurger i Kina transplanterade en genetiskt modifierad grislever till en kliniskt död man (med familjens samtycke). Levern fungerade bra upp till försökets tiodagarsgräns.

Hur är det här sista exemplet annorlunda?

Den genredigerade grisnjuren transplanterades till en relativt ung, levande, juridiskt kompetent och samtyckande vuxen.

Det totala antalet genetiska modifieringar som utförs i donatorgrisen är mycket högt. Forskarna rapporterar att de gjort 69 redigeringar för att inaktivera virala gener, “humanisera” grisen med mänskliga gener och ta bort skadliga grisgener.

Det är uppenbart att kapplöpningen att omvandla dessa organ till livskraftiga produkter för transplantation ökar.

Från bioteknisk dröm till klinisk verklighet

För bara några månader sedan gjorde CRISPR-genredigering sin debut inom den vanliga medicinen.

I november godkände läkemedelsregulatorer i Storbritannien och USA den första CRISPR-baserade genomredigeringsterapin för mänsklig användning: en behandling för livshotande former av sicklecellanemi.

Behandlingen, känd som Casgevy, använder CRISPR/Cas-9 för att redigera patientens egna blod (benmärgs) stamceller. Genom att förändra den skadliga genen som ger röda blodkroppar sin “skärform” är målet att producera röda blodkroppar med en frisk sfärisk form.

Även om behandlingen använder patientens egna celler, gäller samma underliggande princip för nyare kliniska xenotransplantationer: olämpligt cellmaterial kan redigeras för att göra dem terapeutiskt fördelaktiga för patienten.

Sickleceller är formade annorlunda än friska, runda röda blodkroppar.
CRISPR-teknologin syftar till att återställa sjuka röda blodkroppar till sin runda, friska form. (Sebastián Kaulitzki/Shutterstock)

Vi kommer att prata mer om genredigering.

Tillsynsmyndigheter inom genmedicin och teknik uppmanas i allt högre grad att godkänna nya experimentella prövningar som använder genredigering och CRISPR.

Men varken xenotransplantationer eller terapeutiska tillämpningar av denna teknologi orsakar förändringar i genomet som kan ärvas.

För att detta ska hända skulle CRISPR-redigeringar behöva tillämpas på celler i de tidiga stadierna av deras liv, såsom embryonala celler i tidiga skeden in vitro (i laboratoriet).

I Australien är det avsiktliga skapandet av ärftliga förändringar i det mänskliga genomet ett brott som ger 15 års fängelse.

Ingen jurisdiktion i världen har lagar som uttryckligen tillåter redigering av det ärftliga mänskliga genomet. Vissa länder saknar dock särskilda regler för förfarandet.

Är detta framtiden?

Men även utan att skapa ärftliga genetiska förändringar är xenotransplantation med CRISPR i sin linda.

Trots de lovande rubrikerna finns det fortfarande inte ett enda exempel på stabil xenotransplantation hos en levande människa som varar mer än sju månader.

Även om auktorisation för denna nyligen genomförda transplantation har beviljats ​​i USA under det så kallade undantaget “compassionate use”, har konventionella kliniska prövningar av xenotransplantationer mellan grisar och människor ännu inte påbörjats.

Men utsikterna till sådana försök skulle sannolikt kräva betydande förbättringar av nuvarande resultat för att få myndighetsgodkännande i USA eller någon annanstans.

Likaså skulle regulatoriskt godkännande av alla “off-the-shelf” xenotransplantationsorgan, inklusive genredigerade njurar, verka lite avlägset.Konversationen

Christopher Rudge, professor i juridik, University of Sydney

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *