یک استارتاپ آمریکایی قصد پیوند عضو از خوک به انسان را دارد

یک استارتاپ زیست‌فناوری در آمریکا می‌خواهد پیوند عضو از خوک دستکاری ژنتیکی شده به انسان را از سال جاری میلادی شروع کند.

«David Ayares»، مدیر ارشد دانش استارتاپ بیوتکنولوژی Revivicor (زیرمجموعه United Therapeutics) از اهداف بلندپروازانه این استارتاپ برای پیوند عضو از خوک به انسان می‌گوید: «ما در شرف انجام این کار هستیم. در یکی دو سال آینده پیوند عضو با انسان را انجام خواهیم داد. فکر می‌کنیم خوکی که قرار است اعضایش به انسان پیوند بخورد را داریم و این اتفاق سال ۲۰۲۱ یا ۲۰۲۲ رخ خواهد داد.»

هدف Revivicor این است که با پیوند عضو خوک به انسان آمار درگذشتگان در صف دریافت عضو را کاهش دهد. بر اساس آمارهای اداره منابع بهداشتی و خدمات عمومی آمریکا (HRSA)، روزانه ۱۷ بیمار نیازمند به عضو در آمریکا جان خود را از دست می‌دهند. تا سپتامبر ۲۰۲۰ بیش از ۱۰۹ هزار نفر شامل مرد، زن و کودک در لیست انتظار دریافت عضو بوده‌اند.

البته پیوند عضو از جانداران دیگر به آسانی پیوند عضو از انسان به انسانی دیگر نیست و آنطور که در ادامه گزارش آمده می‌تواند سبب بروز واکنش ایمنی شدید شود. به عبارت ساده بدن عضو پیوندی را بیگانه تشخیص داده و آن را پس می‌زند. Revivicor به منظور حل این مشکل با دستکاری ژنتیکی خوک‌ها تولید نوعی شکر به نام alpha-gal در بدن آن‌ها که سبب پس زدن اندام پیوندی می‌شود را متوقف کرده است.

خبر خوش برای استارتاپ Revivicor اینکه سازمان غذا و داروی آمریکا ماه گذشته میلادی خوردن گوشت خوک دستکاری ژنتیکی شده را «برای عموم مردم ایمن» اعلام کرد. البته Ayares می‌گوید این استارتاپ به جای تولید گوشت خوک دستکاری ژنتیکی شده، روی «تولید نامحدود اعضا» تمرکز خواهد کرد. خوک این شرکت در مجموع ۱۰ تغییر ژنومیک (۴ ژن خوک غیرفعال و ۶ ژن انسان) دارد و قرار است در آزمایش‌های انسانی از آن استفاده شود.

پیوند عضو از خوک به انسان بدون شک بسیار خطرناک خواهد بود و سوالات اخلاقی متعددی ایجاد می‌کند، اما اگر موفقیت آمیز باشد از انتظار کشیدن چند ساله بیماران نیازمند جلوگیری کرده و جان بسیاری را نجات خواهد داد.

کبد ساخته‌شده در آزمایشگاه با موفقیت به موش پیوند زده شد

دانشمندان موفق شدند یک کبد کوچک انسانی را پرورش داده و با موفقیت به موش پیوند بزنند. پژوهشگران معتقدند این روش در آینده می‌تواند جایگزینی برای پیوند کبد باشد.

دانشمندان پس از رشد اندام‌های بیومهندسی شده در آزمایشگاه از سلول‌های برنامه‌ریزی شده پوست انسان، موفق شدند کبدهای کوچک انسانی را به موش پیوند بزنند. این آزمایش که هم‌اکنون روی موش‌ها انجام گرفت و توانست کبدهای سالمی را برای حیوانات فراهم کند، قطعا می‌تواند در آینده برای مشکل نارسایی کبدی یک روش فوق‌العاده باشد، زیرا از کار افتادگی کبد سالانه جان بیش از ۴۰ هزار نفر را در ایالات متحده می‌گیرد.

اگرچه هنوز انجام این روش روی انسان‌ها نیازمند کارهای زیاد و بررسی‌های مختلفی است، اما پژوهشگران معتقدند می‌تواند جایگزینی برای پیوند کبد باشد. در حال حاضر عمل پیوند کبد بسیار پرهزینه بوده و ذخایر اهدایی آن هم دارای محدود است.

یکی از نتایج مثبت این آزمایش، بهره‌گیری از روش تازه است تا بتوان به منظور ایجاد فرصت بیشتر برای آن افرادی که در لیست پیوند کبد قرار دارند، به طور موقت کارکرد کبد از کار افتاده را افزایش داد. در حال حاضر حدود ۱۴ هزار نفر در این شرایط قرار دارند که اکثر آن‌ها موفق به دریافت اهدای کبد نمی‌شوند.

آلخاندرو سوتو گوتررز، آسیب‌شناس (پاتولوژیست) از دانشگاه پیتسبرگ گفت «هدف ما در طولانی‌مدت، ایجاد اندام‌هایی است که بتوانند جایگزین اندام‌های از کار افتاده بدن شوند، اما در حال حاضر این روش می‌تواند همانند یک پل عمل کند. به عنوان مثال، در نارسایی حاد کبد، ممکن است به جای پیوند کبد، برای مدتی نیاز به تقویت کبد باشد.»

پژوهشگران برای پرورش کبدهای کوچک، سلول‌های پوست اهدا شده توسط داوطلبان را به وضعیت سلول‌های بنیادی برگردانند که از این طریق می‌توان سایر انواع سلول‌ها را کاشت، سپس به‌کمک هورمون‌ها و سایر مواد شیمیایی در سلول تغییر ایجاد کرده و آن‌ها را در آزمایشگاه پرورش دادند.

برای اینکه کبد انسان از زمان تولد به رشد کامل برسد، چیزی در حدود دو سال زمان لازم است، اما پژوهشگران توانستند تنها طی چند هفته، کبدهای کوچک انسانی را رشد دهند. پیوند کبد روی پنج موش انجام گرفت تا نتیجه به طور کامل مشخص شود. سپس بعد از گذشت چهار روز، حیوانات قربانی و تشریح شدند و مشخص شد که کبدهای پیوندی عملکرد موفقی دارند. نتایج آزمایشات نشان داد که این کبدها، اسیدهای صفراوی و اوره ترشح می‌کنند و همچنین پروتئین‌هایی در خون این موش‌ها مشاهده شد که همگی این عوامل نشان از عملکرد موفق کبد و عملکرد درست اندام‌ها است.

البته آزمایش پیوند کبد دچار موانعی همانند مشکلات جریان خون در اطراف بافت پیوندی نیز بود که غیرقابل کتمان است. همچنین این حیوانات باید چند روز پس از پیوند کبد هم تحت نظر باشند تا اطمینان حاصل شود که اندام پیوندی پس نمی‌زند و به درستی عمل خواهد کرد؛ در نتیجه امکان دارد این پیوند روی تمام حیوانات عملکردی مشابه نداشته باشد. با این حال، این دستاورد بسیار در خور توجه و قابل تحسین است.

در همین‌حال، بهره‌گیری از روش جدید ممکن است به مدت زمان زیادی نیاز داشته باشد؛ زیرا باید آزمایشات متعددی روی گونه‌های مختلف موجودات زنده صورت گیرد و ایمن شدن آن برای انسان‌ها هم نیازمند بررسی‌ و زمان بیشتری است. آلخاندرو سوتو گوتررز درپایان گفت: «معتقدم این گامی بسیار مهم است، زیرا می‌دانم که می‌توان آن را انجام داد. شما می‌توانید اندامی کامل و کاربردی داشته باشید که از یک سلول پوست ساخته شده است.»

ابداع پوست در آزمایشگاه با ترکیب ژن‌های انسان و خوک

ایرنا/ محققان چینی با استفاده از ترکیب جدیدی از ژن‌های انسان و خوک موفق به پرورش نمونه‌های پوستی در آزمایشگاه شده‌اند که امیدوارند از آن‌ها برای درمان قربانیان سوختگی و سایر افرادی که نیاز به پیوند پوست دارند، استفاده شود.

محققان قابلیت زیستن این نمونه های تخصصی را بر روی میمون های ماکائو آزمایش کردند.

به گفته پژوهشگران این نمونه پوست هیبریدی برای مدت ۲۵ روز در بدن یک میمون ماکائو زنده ماند و در این مدت هیچگونه نیازی به درمان اضافی برای سرکوب سیستم ایمنی بدن میزبان و جلوگیری از حمله آن به این نمونه نداشت.

به گفته محققان، این بهترین نتیجه‌ای است که تا کنون بدست آمده و انتظار دارند که این نمونه در بدن یک میزبان انسان مدت طولانی تری زنده بماند زیرا وجود ژن‌های انسانی می تواند به جلوگیری از بروز واکنش ایمنی کمک کند.

پژوهشگران برای ابداع این نمونه پوستی، هشت ژن خاص انسانی را به ژنوم خوک اضافه و سه ژن خوک را که به محرک های واکنش ایمنی متصل هستند، حذف کردند.

این ترکیب اختصاصی ژن های انسانی و خوک می‌تواند به محققان کمک کند تا یک چالش اساسی را که سال هاست برای ابداع اعضای آزمایشگاهی برای پیوند با آن روبرو هستند، دور بزنند.

از نظر کاربردپذیر بودن، خوک ها ساده‌ترین حیوان برای برداشت نمونه هستند، اما از آنجایی که خوک ها و انسان ها از نظر فیلوژنتیکی بهم نزدیک نیستند، سیستم ایمنی بدن میزبانان انسان غالباً به نمونه‌های تولید شده از دی.ان.ای خوک حمله می‌کند. البته با جداسازی و ویرایش ژن‌ها از هر دو گونه، می‌توان پیشرفت‌های اساسی در ثبات پیوند عضو ایجاد کرد.

ژن های انسانی معرفی شده در این نمونه ها احتمال پیوند بافت را با میزبان افزایش می‌دهد، در حالی که با حذف تعداد هدفمندی از ژن‌های خوک می‌توان محرک‌های شیمیایی را از بین برد که باعث می شوند سیستم ایمنی بدن میزبان را از بین ببرند و پیوندها را بکشنند.

دستیابی به این موفقیت جدید توسط CRISPR ، با یک تکنیک میکروسکوپی که در سال ۲۰۱۲ اختراع شد، امکان پذیر است و به محققان این امکان را می دهد که رشته‌های DNA را در نقاط خاص برش دهند، رشته‌های جدید DNA را معرفی و انتهای رشته‌های بریده شده را به هم متصل کنند.

دانشمندان خوک و میمون را به هم پیوند زدند

ایرنا/ محققان چینی به امید فراهم کردن امکان پیوند اعضای حیوانات به انسان، نخستین هیبریدهای خوک و میمون را خلق کردند؛ گونه‌ای که عمر آن از یک هفته تجاوز نکرد.

«تانگ‌هایی» (Tang Hai) از اعضای آزمایشگاه دولتی سلول‌های بنیادی و زیست شناسی تولید مثل در پکن با همکاری تیم همراهش برای خلق این هیبریدها سلول‌های تغییر ژنتیکی داده شده میمون‌ را پیش از کشت به بیش از ۴ هزار رویان خوک تزریق کردند.

از این تعداد ۱۰ بچه خوک متولد شدند که تنها دوتای آن‌ها هیبرید بودند، به این معنا که بخشی از بافت قلب، کبد، ریه، طحال و پوست آن‌ها از سلول‌های میمون تشکیل شده بود. با این حال تمام این بچه خوک‌ها در عرض یک هفته جان خود را از دست دادند.

متخصصین دلیل شکست این آزمایش را نه در پیوند سلول میمون به خوک بلکه در فرآیند لقاح در خارج از بدن(IVF)  می دانند زیرا فرآیند بارورسازی در خوک‌ها به خوبی انسان‌ها و دیگر حیوانات کار نمی‌کند.

این آزمایش دو سال بعد از آن انجام می‌شود که خوان کارلوس ایزپیسوا بلمونت دانشمند اسپانیایی در پروژه‌ای جنجالی در راستای خلق آمیژه انسان-خوک برآمد.

تانگ و تیمش اکنون به دنبال راه‌حلی جایگزین برای خلق حیوانات سالم حاوی حجم بالاتری از سلول‌های میمون هستند.

با این حال هنوز بسیاری از دانشمندان با این آزمایشات و پیامدهای اخلاقی ناشی از خلق آمیژه و جانوران هیبرید مخالفند.