Məlumat

Transplantasiya orqanlarının əldə edilməsi üçün donuzların istifadəsi

Transplantasiya orqanlarının əldə edilməsi üçün donuzların istifadəsi


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Donuzlardan transplantasiya üçün orqanların alına biləcəyi deyilir. Onlardan istifadə etdiyimiz donuzların nə özəlliyi var? Niyə biz daha yeni ortaq əcdadımız olan meymunlardan və ya şimpanzelərdən istifadə edə bilmirik?


Meymunlar və bir çox digər primatlar insan ev sahibinin ehtiyaclarını təmin edəcək orqanlar təmin etmək üçün çox kiçikdir. Primatların fizioloji cəhətdən insanlara bu qədər yaxın olması həmişə uğur deyil, çünki transplantasiya edilmiş orqanlar ev sahibinə olduqca təhlükəli ola biləcək xəstəlikləri gətirəcək.

Bundan əlavə, çünki insan transplantasiyası orqanların immun rədd edilməsinə səbəb olur. İmmun supressantların xəstə üçün ömürlük müalicə olması xarakterikdir.

Nəhayət, bir donuz orqanının qiyməti cüzidir və onların orqanları təxminən lazımi ölçüdədir və mən mərc edərdim ki, fəallar donuz transplantasiyasına primat donorları qədər etiraz etmirlər.


Yeni konsepsiya sübutu ilə transplantasiya üçün insan orqanlarının yetişdirilməsi

nəşr olunan yeni bir məqalədə Kök Hüceyrə Hesabatları, Bhanu Telugu və Merilend Universitetinin (UMD) Heyvan və Quş Elmləri Departamentinin həm ixtiraçısı Çi-Hun Parkı ilk dəfə göstərir ki, donuzlardan yeni yaradılan kök hüceyrələri embrionlara yeridildikdə, yalnız qan hüceyrələrinin inkişafına töhfə verib. maraq orqanı (embrion bağırsaq və qaraciyər), kök hüceyrə terapiyası və orqan transplantasiyası üçün zəmin yaradır. Teluqunun başlanğıc şirkəti olan Renovate Biosciences Inc. (RBI), ya transplantasiya ehtiyacından tamamilə qaçaraq, ya da yeni boru xətti yaratmaqla, orqan transplantasiyası tələb edən terminal xəstəliklərin müalicəsi üçün kök hüceyrələrin potensialından istifadə etmək məqsədi ilə yaradılmışdır. transplantasiya edilə bilən insan orqanlarının böyüməsi üçün. Orqan çatışmazlığından əziyyət çəkən insanların sayı və təkcə ABŞ-da transplantasiya üçün mövcud orqanların çatışmazlığından gündə 20 ölüm halları ilə, transplantasiya edilən xəstələrə orqan və terapevtik seçimlər təqdim etmək üçün yeni bir yol tapmaq kritik bir ehtiyacdır. Bu yazıda Teluqu və komandası bir donuz evində tamamilə transplantasiya edilə bilən insan orqanlarının böyüməsi istiqamətində ilk addımlarını bölüşürlər.

"Bu yazı, həqiqətən, donuzların kök hüceyrələrindən ilk dəfə istifadə etmək və onların embrionlara yeridilə biləcəyini və yalnız qaraciyər kimi endodermal hədəf orqanlara gedə biləcəyini göstərməkdən ibarətdir ki, bu da gələcəkdə təhlükəsiz terapevtik həllərin çatdırılması üçün çox vacibdir. "deyir Teluqu. "Bu, vacib bir mərhələdir. Bu, bir növ xəyaldır, çünki burada və tam orqan transplantasiyası arasında çox şey həll edilməlidir, lakin bu sənəd bütün gələcək tədqiqatlarımız üçün zəmin yaradır. bu cür işlərdə insanlarla işləməyə başlayın, buna görə də bu yazıda donuzdan donuza köçürmə ilə başladıq, kök hüceyrələrlə işlədik və qaraciyər istehsalı üçün təhlükəsiz olduğuna əmin olmaq üçün prosesi izləmək üçün onları başqa donuzlara qaytardıq. - konsepsiyası."

Teluqu və komandası bu işi öz şirkəti RBI adından UMD Bioscience Day tədbirində təqdim etdi və 2018-ci ildə İxtiraçı Pitch Mükafatını və İlin UMD İxtirası Mükafatını aldı. Əqli mülkiyyəti qorumaq üçün Teluqu UMD Ofisi ilə çalışdı. Patentləri təmin etmək və bu texnologiyanı preklinik və klinik mərhələlərdə keçirmək üçün əlavə vəsait toplamaq üçün iş açmaq üçün Texnologiyanın Kommersiyalaşdırılması (OTC). Merilend Kök Hüceyrə Fondu bu işi inkişaf etdirmək üçün müəyyən maliyyə ayırdı və Teluqu Merilendin insan kök hüceyrə məkanında texnologiyaları maliyyələşdirdiyinə görə minnətdardır.

Teluqu izah edir: "İnsanların orqan çatışmazlığı və dərmanlarla müalicə edilə bilməyən degenerativ xəstəliklər kimi bir növ orqanın dəyişdirilməsinə ehtiyac duyduğu bir çox terminal hallar var". "Ənənəvi paradiqma donor orqan tapmaqdır, lakin bu günə kimi hələ də transplantasiya gözləyən minlərlə xəstə var və tələbi qarşılayan yoxdur. Tədqiqatçılar uzun müddət kök hüceyrələrin bu problemi həll etməyə kömək edə biləcəyini düşünürdülər. , və bu kök hüceyrələr hər hansı bir nəsildən fərqli olaraq müəyyən bir orqana daxil olmaq qabiliyyətinə malikdir.Bu halda siz hüceyrələri fərqləndirə və onları xəstə orqanın xilas edilməsinə kömək etmək üçün lazım olan yerə yerləşdirə, ehtiyacı aradan qaldıra bilərsiniz. transplantasiya üçün və ya heç olmasa xəstəyə bir müddət vaxt ayırmaq. Sadəcə insan qaraciyərini yaratmaq və onları yeni doğulmuş donuzdan erkən toplamaq, yalnız hepatosit [qaraciyər] hüceyrələri ildə 3 milyard dollarlıq bir fürsətdir. Və gələcəkdə biz orqana keçə bilərik. Transplantasiya, əvvəlcə qaraciyərlə, sonra mədəaltı vəzi və ağciyərlər kimi digər maraqlı orqanlara baxılır."

Teluquya görə, bunun tədqiqatçıların hazırda donuzlarda donor orqanları yaratmaq üçün istifadə etdiyi digər üsullardan fərqli üstünlükləri var, çünki Teluqu və komandasının işlədiyi orqanlar əslində insan mənşəlidir və buna görə də transplantasiya zamanı qəbul edilmə ehtimalı daha yüksəkdir. "Transplantdan imtinalar hətta insanlar və insanlar arasında olduqca yaygındır" deyir Teluqu, "və əgər bu, normal olaraq belə bir problemdirsə, donuz orqanının qəbul edilməsinin necə çətin olduğunu və mahiyyətcə eyni funksiyaları yerinə yetirə bilməyəcəyini təsəvvür edə bilərsiniz. Donuz. zülallar eyni işləməyə bilər, buna görə də bizimki kimi tam insan orqanlarını inkişaf etdirməyən digər üsullar üçün böyük maneə olaraq qalır."

Bu iş orqan çatışmazlığı və digər degenerativ xəstəliklərin müalicəsində əsas problemi həll etmək potensialına malikdir, bu da Teluqu və onun işinə aiddir. Telugu deyir: "Təhsil alaraq bir baytar olaraq, biz həmişə problemə baxırıq və onların həlli yollarını tapmağa çalışırıq". "Əksər heyvan alimləri həll yolları axtararaq fəaliyyət göstərirlər, buna görə də bunu ehtiyac duyulan bazara çatdırmaq üçün tədqiqat və sahibkarlığın inteqrasiyası vacibdir. Biz planetdə bu məkanda işləyən azsaylı qruplardan biriyik və bizim böyük işimiz var. Bu işi görmək üçün Merilend ştatında embrioloqlardan ibarət komanda. Biz bunu həm genomun redaktəsi, həm də kök hüceyrə biologiyası təcrübəsi ilə yerinə yetirmək üçün unikal mövqeyə malikik və konsepsiyanı bu sənədlə sübut etmək bizim hədəflərimizə doğru böyük ilk addımdır."


Nə var?

Heyvan orqanlarının insanlara transplantasiyası sözügedən heyvanın hesabına həyata keçirilir. Heyvan hüquqları müdafiəçiləri hesab edirlər ki, heyvanların insan həyatının xeyrinə qurban verilməsi, istər onların orqanlarından istifadə üçün, istərsə də orqan rəddinə səbəb olan immunoloji faktorların öyrənilməsi üçün zəruri olan tədqiqatlar üçün əxlaqi cəhətdən qəbuledilməzdir.

İnsanlar da bu məsələdə risksiz deyillər. Gizli heyvan viruslarının insan orqan alıcılarına göstərə biləcəyi təsirlər tam başa düşülməmişdir. Ksenotransplantasiyanın əleyhdarları qorxurlar ki, bu viruslar insan sisteminə daxil olduqda bizim toxunulmazlığımız olmayan və asanlıqla müalicə oluna bilməyən xəstəliklərin epidemiyasına səbəb ola bilər.

Məsələn, donuzlar hazırda insanlar üçün orqanların yetişdirilməsi üçün ən yaxşı namizəd heyvan növüdür. Bu heyvanlar həmçinin donuz endogen retrovirusu (PERV) adlı retrovirusun daşıyıcısıdır.

PERV virusunun insan hüceyrələrinə sirayət etdiyi sübut edilib, lakin infeksiyanın nəticələri hələ müəyyən edilməyib.

Ksenotransplantasiyanın bəzi əleyhdarları heyvanların həll yolu olmadığına inanırlar. Bu rəqiblər iddia edirlər ki, biotexnoloji şirkətlər yalnız heyvan hüceyrələrini klonlaşdırmaq və geni dəyişdirilmiş orqanizmlər (GMO) yaratmaq qabiliyyətindən pul qazanmaqla məşğuldurlar.

Arqumentlərdə xüsusi olaraq hədəflənən GMO-lar, alfa-qalaktosil transferaz fermenti (alfa 1,3-qalaktosiltransferaza kimi tanınır) olmayan “nokautlar” kimi tanınan genetik cəhətdən dəyişdirilmiş donuzlardır – bu nokaut donuzların orqanlarında ksenoantigen sintezi qabiliyyəti yoxdur. orqan rədd edilməsi.


Cərrahlar donuzdan primata orqan nəqli ilə rekordları qırdılar

Qızının ağciyər transplantasiyasına ehtiyacı ola biləcək biotexnologiya müdirinin maliyyə yardımı ilə ABŞ tədqiqatçıları ksenotransplantasiya və ya növlər arası orqan transplantasiyası üzrə rekordları qırıblar.

Tədqiqatçılar bir babunda bir donuz ürəyini 945 gün canlı saxladıqlarını və eyni zamanda bu növlər arasında 136 gün davam edən ən uzun böyrək mübadiləsinin olduğunu bildirdilər. Təcrübələrdə beş insan geninin əlavə edilməsi ilə “insanlaşmış” donuzların orqanlarından istifadə edilib, bu, orqan rəddini dayandırmaq üçün hazırlanmış bir strategiyadır.

GM donuzları Virciniya ştatının Blacksburg şəhərində United Therapeutics biotexnologiya şirkətinin bölməsi olan Revivicor tərəfindən istehsal olunur. Bu şirkətin təsisçisi və baş direktoru Martine Rothblatt, dörd il əvvəl tədqiqatçıları donuz orqanları ilə təmin etmək üçün milyonlar xərcləməyə başlayan və tez bir zamanda ksenotransplantasiya tədqiqatının ən böyük kommersiya dəstəkçisinə çevrilən tanınmış futuristdir.

Rothblatt deyir ki, onun məqsədi “məhdudiyyətsiz nəql edilə bilən orqan ehtiyatı” yaratmaq və bir neçə il ərzində ilk uğurlu donuzdan insana ağciyər transplantasiyasını həyata keçirməkdir. Qızlarından birində ağciyər arterial hipertenziyası adlanan adətən ölümcül ağciyər xəstəliyi var. GM donuzlarından əlavə, onun şirkəti toxuma mühəndisliyi ilə hazırlanmış ağciyərlər və orqanların kriokonservasiyası ilə bağlı tədqiqatlar aparır. "Biz ksenotransplantasiyanı bir növ Apollon səviyyəli problem kimi görünəndən sadəcə mühəndislik tapşırığına çeviririk" deyir.

Bəzi tədqiqatçılar Rothblatt ilə razılaşırlar ki, son nəticələr donuzdan insana transplantasiyanın inandırıcı olduğunu göstərir. Cenevrədəki İsveçrəli transplantasiya cərrahı Leo Bühler, "Düşünürəm ki, bunun nəzərə alınması mümkündür" dedi. O, xəstənin vəziyyəti kifayət qədər çıxılmaz olsaydı, bu gün genetik olaraq dəyişdirilmiş bir donuz orqanını bir xəstəyə köçürəcəyini söylədi.

Və çıxılmaz hallar var. Əslində, hər il minlərlə insan transplantasiya siyahılarını gözləyərkən ölür. Bağışlanmış insan orqanları azdır və əlçatan olanların çoxu heç kimə kömək etmir. Bunun səbəbi, ürək və ya böyrəyin buzla dolu bir neçə saat işlədiyi üçün orqanlar ən yaxın xəstələrdən başqa heç birinə çata bilməz.

Rothblatt deyir: "Biz gündə onlarla orqanları konveyerdən çıxarmaq istəyirik". 2011-ci ildə onun şirkəti Revivicor-u ələ keçirmək üçün təxminən 8 milyon dollar ödədi və o, ildə 1000 donuz yetişdirə bilən, cərrahi teatr və vertolyot meydançası ilə birlikdə orqanların lazım olan yerə çırpılması üçün planlar hazırladı.

Ksenotransplantasiya ilə bağlı problem heyvan orqanlarının şiddətli bir immunitet reaksiyasına səbəb olmasıdır. İmmunitet hücumunun qarşısını alan güclü dərmanlar belə onu tamamilə dayandıra bilməz. 1984-cü ildə məşhur bir hadisədə, "Baby Fae" kimi tanınan Kaliforniya yeni doğulmuş bir babun ürəyi aldı. Ancaq uğursuzluqdan əvvəl cəmi üç həftə davam etdi. İnsan bədəni donuz toxumasına daha güclü reaksiya verir, çünki donuzlar genetik olaraq daha uzaqdır. Donuz orqanlarının bütün insan sınaqları tez və pis başa çatdı. 1992-ci ildə donuz qaraciyərinə tutulmuş Los-Ancelesli qadın 34 saat ərzində ölüb. Sonuncu dəfə 1996-cı ildə Hindistanda bir həkim donuz ürəyini insana köçürüb, o, qətlə görə həbs edilib.

Tədqiqatçılar donuzlarla işləməyə davam edirlər, çünki onlar hazır tədarükdədirlər və gənc donuzların orqanları təxminən uyğun ölçüdədir. Rədd etmə problemini aradan qaldırmaq üçün tədqiqatçılar heyvanları genetik cəhətdən dəyişdirməyə çalışmağa başladılar. Əsas addımlardan biri 2003-cü ildə Revivicor-un həmtəsisçisi David Ayaresin orqanlarında normal olaraq qan damarlarını əhatə edən şəkər molekulu olmayan donuzlar yaratması ilə atıldı. Bu molekul, transplantasiya edilmiş donuz orqanlarını demək olar ki, dərhal məhv edən hiperkəskin imtina adlanan şeyin əsas günahkarı idi.

Şəkər molekulunun çıxarılması kömək etdi. Amma bu kifayət deyildi. Meymunlarda aparılan sınaqlar göstərdi ki, orqan rədd edilməsinin digər formaları hələ də daha yavaş da olsa, donuz toxumasını zədələyir. Bu təsirlərlə mübarizə aparmaq üçün Ayaresin komandası getdikcə daha çox insan geninə malik donuzlar yaratdı. Məsələn, əlavə edilmiş bir gen, qan damarlarında laxtalanmanın qarşısını alan bir molekul olan trombomodulinin insan versiyasını istehsal edir. Donuzların trombomodulinin öz versiyası olsa da, bu, yanlış formadır və insan qanı ilə düzgün işləmir.

Ayares deyir: "Biz insan genlərini donuza əlavə edirik ki, sizdə immun supressantların böyük dozası verməkdənsə, immun reaksiyasını repressiya edən orqan olsun". Gələn il donuzların bəzilərində səkkiz qədər insan geni əlavə olunacaq. Bu genetik dəyişikliklər onların orqanlarını insan bədəni ilə daha uyğunlaşdırır, lakin heyvanlar hələ də normal donuzlar kimi görünür və hərəkət edirlər.

Donuzların genetik mühəndisliyi asan deyil. İnsan genlərini daxil etmək çətindir və onların düzgün işləməsini təmin etmək çətindir. Transgen donuzları inkişaf etdirən Alman konsorsiumuna rəhbərlik edən Münhen Universitetinin professoru Bruno Reichart deyir: "Siz bütün genlərinizi bir bağlamaya yerləşdirməyə çalışırsınız ki, onlar genomda bir yerə getsinlər". “Bu, çox əziyyətlidir. Yaxşı donuz yaratmaq həqiqətən lotereyada udmaq kimidir”.

Birləşmiş Ştatlarda aparıcı transplant cərrahları bir neçə aydan bir Revivicor ilə görüşərək növbəti əlavə hansı genləri görmək istədiklərini planlaşdırırlar. Keçən ildən bəri genetik mühəndisliyin bir hissəsi DNT ardıcıllığı üzrə sahibkar J. Craig Venter tərəfindən yaradılmış Kaliforniya şirkəti Synthetic Genomics ilə əməkdaşlıqda həyata keçirilir. Rothblatt 2014-cü ildə Venter şirkətinə 50 milyon dollar sərmayə qoydu və o, genetik əlavələr hazırlamağa və qurmağa və onları donuz hüceyrələrinə daxil etməyə başladı. Klonlaşdırmadan istifadə edərək, bu mühəndis hüceyrələrdən donuz balalarını istehsal etmək Revivikorun ixtiyarına verilir.

Layihədə iştirak edən bəzi insanlar onun nə qədər sürətlə uğur qazana biləcəyi barədə Rothblatt-dan daha ehtiyatlı davranırlar. “Hər dəfə bir imtina məsələsini aradan qaldırdığınız zaman, arxada başqa biri gəlir. Siz bir təbəqəni soyursunuz və altında başqa bir təbəqə var”, - Sintetik Genomika üçün məməlilərin sintetik biologiya proqramını idarə edən Sean Stevens deyir. “Heç kim düşünəcək qədər sadəlövh deyil ki, biz bütün genləri bilirik, gəlin onları yerləşdirək və işimiz bitdi. Bu, təkrarlanan bir prosesdir və mənim tanıdığım heç kim deyə bilməz ki, biz iki, yoxsa beş geni edəcəyik. , və ya 100 iterasiya.”

Bununla belə, cərrahlar genetik cəhətdən inkişaf etmiş donuzları bəzi son nailiyyətlərlə əlaqələndirirlər. Merilend ştatının Bethesda şəhərindəki Milli Ürək, Ağciyər və Qan İnstitutunun transplantasiyası üzrə cərrah və tədqiqatçı Məhəmməd Mohiuddin deyir ki, Revivicor donuzlarından birindən alınan ürək bir babunun içində iki il yarım davam edib. Keçən ay əldə edilən bu mərhələ Massaçusets Ümumi Xəstəxanasının əldə etdiyi 179 günlük əvvəlki rekordu üstələyib. Həmçinin bu yay, Pittsburq Universitetinin transplantoloqları Revivikorun donuz böyrəyindən biri ilə bir babunu dörd aydan çox diri saxladıqlarını söylədilər. Bu, bir donuz və primat arasında ən uzun "həyatı təmin edən" ksenotransplant üçün rekord vurdu.

Ürək transplantasiyası həyatı təmin edən deyil, “heterotopik” idi – donuz ürəyi babunun qan dövranı sisteminə bağlanmışdı və döyünməyə qadir idi, lakin babunun öz ürəyi ürəyində qaldığından qan vurma işini görməli deyildi. yer. Mohiuddin deyir ki, donuz ürəyi yalnız babuna istifadə etdiyi immuniteti bloklayan dərmanları verməyi dayandırmaq qərarına gələndə itib. "Biz bunun əbədi davam edə biləcəyinə inanırıq" deyir. “Mən deyərdim ki, yaxşılaşmanın 60 faizi orqan, 40 faizi isə daha yaxşı dərmanlar hesabına olub”.

Reichart bu donuz ürəklərinin sağ qalmasını "böyük bir irəliləyiş" adlandırır. O deyir: “Ürək ksenotransplantasiyasının işləməsi hamımıza ümid verir. Bu ürəklər normal qaldı - bu heyrətamizdir." Bununla belə, o, heç kimin insanlara transplantasiyanın nə vaxt baş verə biləcəyini proqnozlaşdırmalı olduğunu düşünmür. Çünki cərrahlar hələ də babunun ürəyini tamamilə bu donuzlardan olan biri ilə əvəz etməli və onun heyvanı canlı saxladığını göstərməlidirlər. "İnsanlarda istifadə üçün vaxt xətti vermək ciddi olmaz" deyir.

Mohiuddin tezliklə babun ürəklərini tamamilə əvəz etməyə çalışacağını söylədi. Əvvəllər istifadə etdiyi orqanlarda üç genetik dəyişiklik var idi, lakin sonrakılarda yeddi dəyişiklik olacaq. "Əgər onlar sağ qalsalar, onda biz klinik sınaqları nəzərdən keçirə bilərik" deyir. İlk insan resipiyentlərinin, insan donoru mövcud olana qədər orqana “körpü” kimi ehtiyacı olan biri kimi xüsusi hallar olacağı gözlənilir.

Ağciyər transplantasiyası daha çətin olacaq, çünki ağciyərlər qan damarlarına nüfuz edir və immunitet sisteminə çox məruz qalır. Rothblatt deyir ki, bu günə qədər transplantasiya bir neçə gün davam edir. O, Merilend Universitetində immun reaksiyasını ölçmək üçün laboratoriyada insan qanı ilə donuz ağciyərlərinə perfuziya edildiyi tədqiqatları maliyyələşdirir. "O, şəxsi səbəblərə görə, şəxsi kədərinə görə genetik cəhətdən dəyişdirilmiş ağciyərlər istəyir" dedi Reichart. "Düşünürəm ki, bu əla bir şeydir, lakin ağciyərlər çox çətindir."

Transplant cərrahları deyirlər ki, qarşılaşdıqları ən böyük maneələrdən biri ksenotransplant təcrübələrinin aparılmasının böyük xərcləridir. Təkcə transplantasiya əməliyyatı 100 min dollara başa gəlir və səkkiz nəfər iştirak edir. Sonra primatların saxlanması xərcləri, heyvan qaydalarına dair bürokrasi və məhdud dövlət qrantları var. Deyirlər ki, Rothblattın şəxsi marağı və sərvəti burada fərq yaratdı. Mohiuddin deyir: "O, sahəni cavanlaşdıran biridir". “Onun pulu və şəxsi bağı var. O, bunu tez başa çatdırmaq istəyir”.


İstinadlar

Cooper, D. K., Gollackner, B., & amp Sachs, D. H. (2002). Donuz transplantasiya problemini həll edəcəkmi? İllik Tibb İcmalı, 53, 133–147.

Gaj, T., Gersbach, C. A., & Barbas, C. F., 3-cü. (2013). ZFN, TALEN və genom mühəndisliyi üçün CRISPR/Cas əsaslı üsullar. Biotexnologiyada tendensiyalar, 31(7), 397–405.

Platt, J. L., Fischel, R. J., Matas, A. J., Reif, S. A., Bolman, R. M., & Bach, F. H. (1991). Donuzdan primata modelində hiperkəskin ksenoqraft rəddinin immunopatologiyası. Transplantasiya, 52, 214–220.

Lai, L., Kolber-Simonds, D., Park, K. W., Cheong, H. T., Greenstein, J. L., Im, G. S., et al. (2002). Nüvə ötürülməsi klonlaması ilə alfa-1,3-qalaktoziltransferaza nokaut donuzlarının istehsalı. Elm, 295, 1089–1092.

Phelps, C. J., Koike, C., Vaught, T. D., Boone, J., Wells, K. D., Chen, S. H., et al. (2003). Alfa 1,3-qalakto-siltransferaza çatışmazlığı olan donuzların istehsalı. Elm, 299, 411–414.

Tseng, Y. L., Kuwaki, K., Dor, F. J., Shimizu, A., Houser, S., Hisashi, Y., et al. (2005). alfa1,3-qalaktosiltransferaza gen-nokaut donuz ürəyinin 6 aya yaxınlaşan sağ qalma müddəti ilə babunlarda ürəyinin transplantasiyası. Transplantasiya, 80, 1493–1500.

Petersen, B., Frenzel, A., Lucas-Hahn, A., Herrmann, D., Hassel, P., Klein, S., et al. (2016). Zigotalara CRISPR/Cas9-un sitoplazmik mikroinyeksiyası ilə bialellik GGTA1 nokaut donuzlarının səmərəli istehsalı. Ksenotransplantasiya, 23(5), 338–346.

Lutz, A. J., Li, P., Estrada, J. L., Sidner, R. A., Chihara, R. K., Downey, S. M. və b. (2013). İkiqat nokautlu donuzlarda çatışmazlıq var N-qlikolilneuramin turşusu və qalaktoza a-1,3-qalaktoza ksenotransplantasiya üçün humoral maneəni azaldır. Ksenotransplantasiya, 20, 27–35.

Butler, J. R., Paris, L. L., Blankenship, R. L., Sidner, R. A., Martens, G. R., Ladowski, J. M. və b. (2016). Donuz CMAH və GGTA1 genlərinin susdurulması donuz qaraciyərləri tərəfindən insan trombositlərinin ksenogen istehlakını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Transplantasiya, 100(3), 571–576.

Byrne, G. W., Du, Z., Stalboerger, P., Kogelberg, H., & amp McGregor, C. G. (2014). Donuz β1,4-ün klonlaşdırılması və ifadəsiN- yeni ksenoreaktiv antigeni kodlayan asetilqalaktozaminil transferaza. Ksenotransplantasiya, 21, 543–554.

Estrada, J. L., Martens, G., Li, P., Adams, A., Newell, K. A., Ford, M. L. və b. (2015). GGTA1/CMAH/beta4GalNT2 genləri olmayan donuz hüceyrələrinə bağlanan insan və qeyri-insan primat antikorunun qiymətləndirilməsi. Ksenotransplantasiya, 22, 194–202.

Niemann, H., Verhoeyen, E., Wonigeit, K., Lorenz, R., Hecker, J., Schwinzer, R., et al. (2001). HCD59-un donuz orqanlarında sitomeqalovirusun erkən təşviqi ilə induksiyası hiperkəskin rədd edilməsinə qarşı qorunma təmin edir. Transplantasiya, 72, 1898–1906.

Costa, C., Zhao, L., Burton, W. V., Rosas, C., Bondioli, K. R., Williams, B. L., et al. (2002). Humoral ksenoqraft rədd edilməsinin qarşısını almaq üçün insan CD59 və H-transferazını ifadə etmək üçün nəzərdə tutulmuş transgen donuzlar. Ksenotransplantasiya, 9, 45–57.

Cozzi, E., Bhatti, F., & Schmoeckel, M. (2000). Həyatı dəstəkləyən transgenik donuz böyrəyinin ksenoqraftlarını alan qeyri-insani primatların uzunmüddətli sağ qalması. Transplantasiya, 70, 15–21.

Kuwaki, K., Knosalla, C., Dor, F. J., Gollackner, B., Tseng, Y. L., Houser, S., et al. (2004). İnsan anti-insan CD154 mAb-əsaslı rejimdən istifadə edərək donuzdan babuna ürək nəqlində təbii və əldə edilmiş antikorların bastırılması. American Journal of Transplantation, 4, 363–372.

McGregor, C. G., Davies, W. R., Oi, K., Teotia, S. S., Schirmer, J. M., Risdahl, J. M., et al. (2005). Ürək ksenotransplantasiyası: 3 aylıq orta sağ qalma ilə son preklinik irəliləyiş. Torakal və ürək-damar cərrahiyyəsi jurnalı, 130, 844–851.

Mohiuddin, M. M., Corcoran, P. C., Singh, A. K., Azimzadeh, A., Hoyt, R. F., Jr., Thomas, M. L., et al. (2012). B-hüceyrəsinin tükənməsi babunlarda GTKO.hCD46Tg donuz ürəyi ksenoqraftlarının sağ qalma müddətini 8 aya qədər uzadır. American Journal of Transplantation, 12, 763–771.

Zhou, C. Y., McInnes, E., Copeman, L., Langford, G., Parsons, N., Lancaster, R., et al. (2005). İnsan membranının kofaktor zülalı və insanın çürümə sürətləndirici amili ilə birlikdə insan CD59-u ifadə edən transgen donuzlar. Ksenotransplantasiya, 12, 142–148.

Bax, F. H., Winkler, H., Ferran, C., Hancock, W. W. və Robson, S. C. (1996). Gecikmiş ksenograft rəddi. Bu gün İmmunologiya, 17, 379–384.

Khalpey, Z., Yuen, A. H., Kalsi, K. K., Kochan, Z., Karbowska, J., Slominska, E. M., et al. (2005). İnsan qanına məruz qaldıqdan sonra donuz endotel hüceyrələrindən ekto-5′-nukleotidazın itirilməsi: Ksenotransplantasiya üçün təsirlər. Biochimica və Biophysica Acta, 1741, 191–198.

Wheeler, D. G., Joseph, M. E., Mahamud, S. D., Aurand, W. L., Mohler, P. J., Pompili, V. J., et al. (2012). Transgen donuz: İnsan CD39-un ifadəsi miokard zədələnməsindən qoruyur. Molekulyar və Hüceyrəvi Kardiologiya Jurnalı, 52, 958–961.

Van't Veer, C., Golden, N. J., Kalafatis, M., & Mann, K. G. (1997). Toxuma faktoru ilə induksiya olunan trombin generasiyasında zülal C yolunun inhibitor mexanizmi. Toxuma faktoru yolunun inhibitoru ilə birlikdə sinerji təsir göstərir. Bioloji Kimya Jurnalı, 272, 7983–7994.

Petersen, B., Ramackers, W., Tiede, A., Lucas-Hahn, A., Herrmann, D., Barg- Kues, B., et al. (2009). İnsan trombomodulini üçün transgen olan donuzlar aktivləşdirilmiş protein C istehsalını artırmışdır. Ksenotransplantasiya, 16(6), 486–495.

Miwa, Y., Yamamoto, K., Onishi, A., Iwamoto, M., Yazaki, S., Haneda, M., et al. (2010). Donuzdan insana ksenotransplantasiyada laxtalanmaya nəzarət üçün insan trombomodulinin və DAF ifadəsinin potensial dəyəri. Ksenotransplantasiya, 17, 26–37.

Mohiuddin, M. M., Reichart, B., Byrne, G. W., & amp McGregor, C. G. (2015). Donuz ürəyi ksenotransplantasiyasının cari vəziyyəti. Beynəlxalq Cərrahiyyə Jurnalı, 23, 234–239.

Cowan, P. J., Roussel, J. C., & amp d’Apice, A. J. (2009). Ksenotransplantasiyada damar və laxtalanma problemləri. Orqan Transplantasiyasında Mövcud Rəy, 14, 161–167.

Iwase, H., Ekser, B., Hara, H., Phelps, C., Ayares, D., Cooper, D. K., et al. (2014). İnsan trombositlərinin yığılmasının genetik cəhətdən dəyişdirilmiş donuz endotel hüceyrələri və trombinin inhibisyonu ilə tənzimlənməsi. Ksenotransplantasiya, 21(1), 72–83.

Ahrens, H. E., Petersen, B., Herrmann, D., Lucas-Hahn, A., Hassel, P., Ziegler, M., et al. (2015). siRNA vasitəçiliyi ilə ksenotransplantasiya üçün donuzlarda toxuma faktoru ifadəsinin yıxılması. American Journal of Transplantation, 15, 1407–1414.

Holzknecht, Z. E., Coombes, S., Blocher, B. A., Li, W., Zhou, Q., et al. (2001). Ksenotransplantasiyadan sonra immun kompleksinin formalaşması: III tip, eləcə də II tip immun reaksiyalar patofiziologiyaya dair ipucları verir. American Journal of Patology, 158, 627–637.

Hai, T., Teng, F., Guo, R., Li, W., & Zhou, Q. (2014). CRISPR/Cas sisteminin ziqot inyeksiyası ilə nokaut donuzlarının bir addımlı nəsli. Hüceyrə Araşdırması, 24, 372–375.

Taylor, F., Peer, G., Lockhart, M., Ferrell, G., & Esmon, C. T. (2001). Endotel hüceyrəsi protein C reseptoru in vivo zülal C-nin aktivləşdirilməsində mühüm rol oynayır. qan, 97, 1685–1688.

Burdorf, L., Rybak, E., Zhang, T., Riner, A., Braileanu, G., Cheng, X., et al. (2013). GalTKO.hCD46 ağciyərlərində insan EPCR ifadəsi sağ qalma müddətini uzadır və ksenogen ağciyər perfuziya modelində PVR-ni azaldır. Ürək və Ağciyər Transplantasiyası Jurnalı, 32(Əlavə), 137.

Loboda, A., Jazwa, A., Grochot-Przeczek, A., Rutkowski, A. J., Cisowski, J., Agarwal, A., et al. (2008). Heme oksigenaz-1 və damar yatağı: Molekulyar mexanizmlərdən terapevtik imkanlara qədər. Antioksidantlar və Redoks Siqnalları, 10, 1767–1812.

Petersen, B., Ramackers, W., Lucas-Hahn, A., Lemme, E., Hassel, P., Queisser, A. L., et al. (2011). Donuzlarda insan heme oksigenaz-1-in transgenik ifadəsi, donuz böyrəklərinin ex vivo perfuziyası zamanı ksenoqraftın rədd edilməsinə qarşı müqavimət göstərir. Ksenotransplantasiya, 18, 355–368.

Lee, E. G., Boone, D. L., Chai, S., Libby, S. L., Chien, M., Lodolce, J. P., et al. (2000). A20 çatışmazlığı olan siçanlarda TNF-induksiya etdiyi NF-kappaB və hüceyrə ölümü reaksiyalarının tənzimlənməməsi. Elm, 289, 2350–2354.

Oropeza, M., Petersen, B., Carnwath, J. W., Lucas-Hahn, A., Lemme, E., Hassel, P., et al. (2009). Klonlanmış donuzlarda insan A20 geninin transgenik ifadəsi apoptotik və iltihabi stimullara qarşı qorunma təmin edir. Ksenotransplantasiya, 16, 522–534.

Fischer, K., Kraner-Scheiber, S., Petersen, B., Rieblinger, B., Buermann, A., Flisikowska, T., et al. (2016). Ksenotransplantasiya üçün çox modifikasiya edilmiş donuzların 'kombinasiya', genlərin yığılması və gen redaktəsi ilə səmərəli istehsalı. Elmi Hesabatlar, 6, 29081.

Davila, E., Byrne, G. W., La Breche, P. T., McGregor, H. C. J., Schwab, A. K., Davies, W. R., et al. (2006). Donuzdan primata ksenotransplantasiya zamanı T-hüceyrə reaksiyaları. Ksenotransplantasiya, 13(1), 31–40.

Sullivan, J. A., Ottinger, H. F., Sachs, D. H., və Edge, A. S. (1997). Donuz MHC sinif I genlərində polimorfizmin təhlili: İnsan sitotoksik limfositləri tərəfindən tanınan siqnallarda dəyişikliklər. İmmunologiya Jurnalı, 159, 2318–2326.

Lilienfeld, B. G., Crew, M. D., Forte, P., Baumann, B. C., & Seebach, J. D. (2007). HLA-E tək zəncirli trimerin transgenik ifadəsi donuz endotel hüceyrələrini insan təbii öldürücü hüceyrə vasitəçiliyi ilə sitotoksikliyə qarşı qoruyur. Ksenotransplantasiya, 14, 126–134.

Maeda, A., Kawamura, T., Ueno, T., Usui, N., Eguchi, H., & Miyagawa, S. (2013). HLA-E-nin transgenik ifadəsi ilə iltihablı makrofaq vasitəçiliyi ilə sitotoksikliyin və proinflamatuar sitokin istehsalının bastırılması. Transplant İmmunologiyası, 29, 76–81.

Laird, C. T., Burdorf, L., French, B. M., Kubicki, N., Cheng, X., Braileanu, G., et al. (2017). İnsan leykosit antigen-E-nin transgenik ifadəsi GalKO.hCD46 donuz ağciyərinin ksenograft zədəsini zəiflədir. Ksenotransplantasiya, 24, e12294.

Lilienfeld, B. G., Garcia-Borges, C., Crew, M. D., & Seebach, J. D. (2006). Endotel hüceyrələrinin səthində ifadə edilən donuz UL16 bağlayıcı protein 1 NKG2D vasitəsilə insan NK sitotoksikliyini tetikler. İmmunologiya Jurnalı, 177, 2146–2152.

Lin, Y., Vandeputte, M., & Waer, M. (1997). Aktivləşdirilmiş makrofaqların gecikmiş ksenoqraftın rədd edilməsi prosesinə töhfəsi. Transplantasiya, 64, 1677–1683.

İde, K., Ohdan, H., Kobayashi, T., Hara, H., Ishiyama, K., & Asahara, T. (2005). İnsan makrofaqlarının donuz hüceyrələrinə qarşı antikor və komplementdən müstəqil faqositoz və sitolitik fəaliyyətləri. Ksenotransplantasiya, 12, 181–188.

Oldenborg, P. A., Zheleznyak, A., Fang, Y. F., Lagenaur, C. F., Gresham, H. D., & Lindberg, F. P. (2000). CD47-nin qırmızı qan hüceyrələrində özünü göstərən bir marker kimi rolu. Elm, 288, 2051–2054.

Barclay, A. N., & Brown, M. H. (2006). SIRP reseptor ailəsi və immun tənzimlənməsi. Təbiət İmmunologiyasını nəzərdən keçirir, 6, 457–464.

İde, K., Wang, H., Tahara, H., Liu, J., Wang, X., Asahara, T., et al. (2007). CD47-SIRPalpha siqnalının makrofaqlar tərəfindən ksenoqrafların rədd edilməsində rolu. Amerika Birləşmiş Ştatlarının Milli Elmlər Akademiyasının materialları, 104, 5062–5066.

Tena, A., Kurtz, J., Leonard, D. A., Dobrinsky, J. R., Terlouw, S. L., Mtango, N., et al. (2014). İnsan CD47-nin transgenik ifadəsi donuzdan insana hematopoietik hüceyrə transplantasiyasının siçan modelində aşılanmağı nəzərəçarpacaq dərəcədə artırır. American Journal of Transplantation, 14, 2713–2722.

Tena, A. A., Sachs, D. H., Mallard, C., Yang, Y. G., Tasaki, M., Farkash, E., et al. (2016). İnsan CD47-ni ifadə edən donuz hüceyrələrinin tətbiqindən sonra babunlarda donuz dərisinin uzun müddət sağ qalması. Transplantasiya, 101(2), 316–321.

Jung, S. H., Hwang, J. H., Kim, S. E., Young, K. K., Park, H. C., & Lee, H. T. (2017). hCD47-nin iştirakı ilə hTFPI-nin gücləndirici təsiri insan makrofaqlarının sitotoksikliyini azaldır. Ksenotransplantasiya, 24, e12301.

Tonjes, R. R., & Niebert, M. (2003). Molekulyar saat hipotezinə əsaslanan Susscrofa-da proviral donuz endogen retrovirus ardıcıllığının nisbi yaşı. Virusologiya jurnalı, 77, 12363–12368.

Ericsson, T., Oldmixon, B., Blomberg, J., Rosa, M., Patience, C., & Andersson, G. (2001). Miniatür donuzlarda yeni donuz endogen betaretrovirus ardıcıllığının müəyyən edilməsi. Virusologiya jurnalı, 75, 2765–2770.

Blusch, J. H., Səbir, C. və Martin, U. (2002). Donuzların endogen retrovirusları və ksenotransplantasiyası. Ksenotransplantasiya, 9, 242–251.

Specke, V., Rubant, S., & amp Denner, J. (2001). İnsanın ilkin hüceyrələrinin və hüceyrə xətlərinin donuz endogen retrovirusları ilə məhsuldar infeksiyası. Virusologiya, 285, 177–180.

Denner, J. (2008). Rekombinant donuz endogen retrovirusları (PERV-A/C): Ksenotransplantasiya üçün yeni risk? Virusologiya arxivi, 153(8), 1421–1426.

Lee, J., Webb, G., Allen, R., & amp Moran, C. J. (2002). Westran donuzlarında donuz endogen retroviruslarının səciyyələndirilməsi və xəritələşdirilməsi. Virusologiya jurnalı, 76(11), 5548–5556.

Dieckhoff, B., Karlas, A., Hofmann, A., Kues, W. A., Petersen, B., Pfeifer, A., et al. (2007). Lentiviral vektorlardan istifadə edərək RNT müdaxiləsi ilə ilkin donuz hüceyrələrində donuz endogen retroviruslarının (PERVs) inhibisyonu. Virusologiya arxivi, 152, 629–634.

Ramsoondar, J., Vaught, T., Ball, S., Mendicino, M., Monahan, J., Jobst, P., et al. (2009). Donuz endogen retrovirusunun kiçik müdaxilə edən RNT-lərini ifadə edən transgen donuzların istehsalı. Ksenotransplantasiya, 16, 164–180.

Yang, L., Güell, M., Niu, D., George, H., Lesha, E., Grishin, D., et al. (2015). Donuz endogen retroviruslarının (PERVs) genom geniş inaktivasiyası. Elm, 350(6264), 1101–1104.

Ekser, B., Kumar, G., Veroux, M., & Cooper, D. K. (2011). Qeyri-insani primatlarda gal-nokaut donorlarından istifadə edərək vaskulyarlaşdırılmış ksenotransplantların müalicəsində terapevtik məsələlər. Orqan Transplantasiyasında Mövcud Rəy, 16, 222–230.

Graham, M. L. və amp Schuurman, H. J. (2013). Uzunmüddətli donuz adacığı ksenoqraftının sağ qalmasını qiymətləndirməkdə diabetik makaka modelinin faydalılığı və məhdudiyyətləri. Ksenotransplantasiya, 20, 5–17.

Mohiuddin, M. M., Singh, A. K., Corcoran, P. C., Thomas, M. L., III, Clark, T., Lewis, B. G., et al. (2016). Chimeric 2C10R4 anti-CD40 antikor terapiyası GTKO.hCD46.hTBM donuzdan primata ürək ksenograftının uzunmüddətli sağ qalması üçün vacibdir. Təbiət Əlaqələri, 7, 11138.

Byrne, G. W., Du, Z., Sun, Z., Asmann, Y. W., & amp McGregor, C. G. (2011). Pigto-primat ortotopik ksenotransplantasiyasından sonra ürək geninin ifadəsində dəyişikliklər. Ksenotransplantasiya, 8, 14–27.

Brenner, P., Mayr, T., Reichart, B., Guethoff, S., Buchholz, S., Dashkevich, A., et al. (2017). CD40mAb və ya CD40L kostimulyasiya blokadası və steens soyuq qan kardioplegiya perfuziyasından istifadə edərək ksenoqraftın mühafizəsi ilə donuzdan babuna modelində multi-transgen donuz ürəklərinin ortotopik ürək ksenotransplantasiyasından sonra 40 günlük sağ qalma. Transplantasiya, 101(5(Əlavə 3)), 65.

Vial, C. M., Ostlie, D. J., Bhatti, F. N., Cozzi, E., Goddard, M., Chavez, G. P., et al. (2000). Bir babunda transgen donuz ürəyinin bir aydan çox həyatı təmin edən funksiyası. Ürək və Ağciyər Transplantasiyası Jurnalı, 19, 224–229.

Higginbotham, L., Kim, S., Mathews, D., Stephenson, A., Breeden, C., Larsen, C., et al. (2016). Late renal xenograft failure is antibody mediated: Description of the longest-reported survival in pig to-primate renal xenotransplantation. American Journal of Transplantation, 16(Suppl 3), 68.

Iwase, H., Hara, H., Ezzelarab, M., Li, T., Zhang, Z., Gao, B., et al. (2017). Immunological and physiological observations in baboons with life-supporting genetically engineered pig kidney grafts. Xenotransplantation, 24, e12293.

Barth, R. N., Yamamoto, S., LaMattina, J. C., Kumagai, N., Kitamura, H., Vagefi, P. A., et al. (2003). Xenogeneic thymokidney and thymic tissue transplantation in a pig-to-baboon model: I. Evidence for pig specific T-cell unresponsiveness. Transplantation, 75(10), 1615–1624.

Iwase, H., Liu, H., Wijkstrom, M., Zhou, H., Singh, J., Hara, H., et al. (2015). Pig kidney graft survival in a baboon for 136 days: Longest life-supporting organ graft survival to date. Xenotransplantation, 22(4), 302–309.

Shah, J. A., Navarro-Alvarez, N., DeFazio, M., Rosales, I. A., Elias, N., Yeh, H., et al. (2016). A bridge to somewhere: 25-day survival after pig-to baboon liver xenotransplantation. Annals of Surgery, 263(6), 1069–1071.

Ramirez, P., Chavez, R., Majado, M., Munitiz, V., Muñoz, A., Hernandez, Q., et al. (2000). Life-supporting human complement regulator decay accelerating factor transgenic pig liver xenograft maintains the metabolic function and coagulation in the nonhuman primate for up to 8 days. Transplantation, 70(7), 989–998.

Cantu, E., Balsara, K. R., Li, B., Lau, C., Gibson, S., Wyse, A., et al. (2007). Prolonged function of macrophage, von Willebrand factor-deficient porcine pulmonary xenografts. American Journal of Transplantation, 7(1), 66–75.

Bush, E. L., Barbas, A. S., Holzknecht, Z. E., Byrne, G. W., McGregor, C. G., Parker, W., et al. (2011). Coagulopathy in α-galactosyl transferase knockout pulmonary xenotransplants. Xenotransplantation, 18(1), 6–13.


Addressing Potential Risk of Infection

The transfer of infectious diseases between animals and humans, or cross-species infection, remains an important area of study even though risks have been reduced. In 1997, it was reported that two of four variants of the porcine endogenous retrovirus (PoERV) could infect cultured human cells in test tubes. An endogenous retrovirus is a type of virus that exists as part of the DNA of all mammals and is passed down to offspring over successive generations without causing harm. This earlier report does not indicate if viral transfer would occur as a result of a transplant or whether, if it did happen, it would cause any disease.

Xenotransplantation opponents voice concerns regarding the unpredictable nature of microorganisms. They point to existing human viruses suspected to have originated in animals -- human immunodeficiency virus, simian immunodeficiency virus and bovine spongiform encephalopathy (BSE), in which people developed Creutzfeldt-Jakob Disease, the human equivalent to BSE. They express concern that xenotransplantation puts society as well as the individual recipient at risk for disease.

In August 1999, the results of a study were announced which found no evidence of PoERV infection among 160 people who had previously received medical treatment with living pig tissue. A number of patients in the study did show evidence of circulating pig cells, but no evidence of PoERV infection, potentially demonstrating that pig tissue can survive long-term in the human body with no ill effects. Among the patients included in the study were a few individuals who had been pharmacologically immunosuppressed and therefore presumed to be at greater risk of infection. Another study, conducted by the Mayo Clinic, will test pork slaughtering and processing workers to determine whether PoERV is transferred to people who have a history of extensive exposure to swine tissues and fluids. At this time, there is no evidence that PoERV has been transmitted in vivo or that it poses a risk to humans however, researchers are proceeding with caution to address these outstanding safety concerns. If PoERV’s are found to pose a risk, strategies are being developed that may provide a solution to the problem.


What meaning does this have now that monarchs don't do much?

As can be seen in these maps, marriages were important parts of international diplomacy in Early Modern Europe. The connections of the Protestant (England, Germany, and Bohemia) and Catholic (Spain, Italy, France, and Austria) worlds allowed leaders to call upon kin and allies during wartime.

Today, royal weddings are mostly fodder for tabloids. European monarchs don't really do anything. There are probably more important reasons why the UK and Greece haven't gone to war lately than the fact that Queen Elizabeth II married a Greek noble.

Dr. Benzell suggests that the takeaway is a reminder that leaders are people too:

"The most important lesson is that the individual identities of leaders matter. So often international relations 'realists' take the hard-line view that it is power, strategy, and interests that are the only important factors in international politics. The world is a big game of Risk or Diplomacy, with every country acting optimally given it's resources and objective 'victory conditions.' But what this research emphasizes is that leaders are people with families, and many of them care about their families more than national strategic imperatives! Diplomats ignore the personal interests and desires and friendships and dalliances of leaders at their peril."


Pig To Human Transplantation Getting Closer

Experiments using pigs genetically engineered for compatibility with the human immune system have raised hopes that cross-species transplantation could soon become an option for patients with diabetes and other currently incurable diseases. However, many scientific hurdles remain before the ultimate goal of inducing long-term tolerance of animal tissues and organs in human recipients, according to a special paper in the July 15 issue of the journal Transplantation, published by Lippincott Williams & Wilkins, a part of Wolters Kluwer Health.

"The potential benefits of successful xenotransplantation to large numbers of patients with very differing clinical conditions remain immense, fully warranting the current efforts being made to work towards its clinical introduction," concludes the article. The lead author is Dr. David Cooper of Thomas E. Starzl Transplantation Institute, University of Pittsburgh Medical Center.

Dr. Cooper and colleagues review progress to date with a strain of pigs genetically engineered in the hope of addressing chronic shortages of organs and tissues for transplantation. The animals lack the gene responsible for "alpha-1,3-galactosyltransferase" (GT)&mdashan enzyme normally present in the pig vascular system. Humans have natural, preformed antibodies to GT, resulting in immediate (acute) rejection of any pig-to-human transplant.

The fact that these genetically engineered "GT-knockout" pigs lack GT removes one obstacle to cross-species transplantation, or xenotransplantation, between pigs and humans. Apart from the possible transplantation of organs such as the kidney or heart, pigs are also viewed as a potentially invaluable source of islet cells&mdashthe insulin-producing cells of the pancreas&mdashfor use in transplantation as a treatment for type 1 diabetes.

Preliminary studies have reported encouraging results with transplantation of organs from GT-KO pigs into nonhuman primates. Hearts transplanted from GT-KO pigs into baboons have survived for several months, without the need for intensive drug treatment to suppress the recipient animal's immune system.

However, many obstacles remain to be overcome before exploratory studies of xenotransplantation from GT-KO pigs to humans can begin. The transplanted hearts do not show the pattern of acute, overwhelming rejection typical of cross-species transplantation. However, there is evidence of another type of rejection, characterized by blood clots developing in the small blood vessels.

This suggests a possible "coagulation dysregulation" between pigs and primates. New approaches will be needed to address the problem: either improved approaches to immunosuppressant drug therapy or further genetic manipulation of the donor animals. Studies may also explore techniques of inducing immune tolerance between the animal donor and human recipient before the transplantation procedure is done&mdashan approach that is not generally possible in human-to-human transplantation.

The development of GT-KO pigs has been a significant advance toward making xenotransplantation a reality. However, "these organ-source pigs have not proved the 'quantum leap' that had been hoped, and there are clearly other immunologic problems that require resolution before a clinical trial can be initiated," according to Dr. Cooper and colleagues. More research is needed to identify the nature of the human antibodies to GT, and perhaps to further modify the GT-KO pigs to overcome the observed blood clotting problems.

"Advances in these areas might allow the initiation of clinical trials of xenotransplantation, at least for cell or islet transplantation or for the use of a pig organ to 'bridge' a patient until a human organ is obtained," Dr. Cooper and coauthors write. They conclude, "The potential benefits of successful xenotransplantation to large numbers of patients with very differing clinical conditions remain immense, fully warranting the current efforts being made to work towards its clinical introduction."


Clinical Pig Kidney Xenotransplantation: How Close Are We?

Patients with ESKD who would benefit from a kidney transplant face a critical and continuing shortage of kidneys from deceased human donors. As a result, such patients wait a median of 3.9 years to receive a donor kidney, by which time approximately 35% of transplant candidates have died while waiting or have been removed from the waiting list. Those of blood group B or O may experience a significantly longer waiting period. This problem could be resolved if kidneys from genetically engineered pigs offered an alternative with an acceptable clinical outcome. Attempts to accomplish this have followed two major paths: deletion of pig xenoantigens, as well as insertion of "protective" human transgenes to counter the human immune response. Pigs with up to nine genetic manipulations are now available. In nonhuman primates, administering novel agents that block the CD40/CD154 costimulation pathway, such as an anti-CD40 mAb, suppresses the adaptive immune response, leading to pig kidney graft survival of many months without features of rejection (experiments were terminated for infectious complications). In the absence of innate and adaptive immune responses, the transplanted pig kidneys have generally displayed excellent function. A clinical trial is anticipated within 2 years. We suggest that it would be ethical to offer a pig kidney transplant to selected patients who have a life expectancy shorter than the time it would take for them to obtain a kidney from a deceased human donor. In the future, the pigs will also be genetically engineered to control the adaptive immune response, thus enabling exogenous immunosuppressive therapy to be significantly reduced or eliminated.

Açar sözlər: clinical trial genetically-engineered kidney nonhuman primates patients pigs selection xenotransplantation.

Copyright © 2020 by the American Society of Nephrology.

Rəqəmlər

Percentage survival of patients with…

Percentage survival of patients with ESKD by treatment modality in 2010 (modified from…

Reported maximum survivals of nonhuman…

Reported maximum survivals of nonhuman primates with life-supporting pig kidney grafts, 1989–2017. Details…

Macroscopic appearances of a wildtype…

Macroscopic appearances of a wildtype ( yəni. , genetically unmodified) pig kidney transplanted…

Rapid development of thrombocytopenia (consumptive…

Rapid development of thrombocytopenia (consumptive coagulopathy, a reliable indicator of graft rejection/failure) in…

(A) Pig kidney graft survival…

(A) Pig kidney graft survival in baboons receiving either conventional (tacrolimus-based group A)…

(A) Human IgM (left) and IgG (right) antibody binding to wildtype (WT), GTKO,…

Increases in the lengths of…

Increases in the lengths of the kidneys in four baboons with genetically engineered…


20 Americans Die Each Day Waiting for Organs. Can Pigs Save Them?

Group 3 Created with Sketch.

Thanks to genetically engineered pigs, the donor-organ shortage could soon be a thing of the past.

Group 3 Created with Sketch.

By TOM CLYNES NOV. 14, 2018

Anchoring a row of family photos in Joseph Tector’s office is a framed, autographed picture of Baby Fae, the California newborn who made headlines in 1984 when she received a baboon’s heart to replace her own malfunctioning organ.

It’s inscribed “To Joe” by Leonard L. Bailey, the surgeon who turned to the monkey heart as the only option to keep his patient alive. Bailey snapped the picture about five days after the operation, while Stephanie Fae Beauclair was sleeping. A strip of surgical tape runs down the center of her chest from neck to diaper, marking the incision line where her rib cage was pulled apart to make the swap. Baby Fae would die less than three weeks later.

It’s an unsettling image to come upon while glancing over snapshots of someone’s dutifully smiling children. But to Tector, who was 19 at the time of Baby Fae’s surgery, the cross-species organ transplant was the most inspiring thing he𠆝 ever heard of. “I remember where I was when the news broke,” he says. 𠇊t that moment I knew exactly what I wanted to do with my life.” What he wanted to do with his life, though he may not have articulated it precisely this way, was to become a surgeon-scientist trying to crack the problem of xenotransplantation — the placing of animal organs into human bodies.

Should you ever find yourself in need of a replacement for a vital organ, your ability to receive one will depend on some factors that have nothing to do with how badly you need that heart or lung or pancreas. Your age and blood type will figure, as will your ability to afford the immunosuppressant drugs and lifelong care needed to keep the organ functioning. If your lucky day ever comes, it will come only because someone else had an extremely unlucky day: A healthy and immune-compatible donor will have died in a way that leaves a healthy target organ unscathed.

But there is a chance that your lucky day will never come — that you’ll become one of the 20 Americans who die each day waiting for an organ. Indeed, forces that improve American health in other ways threaten to make the shortage of transplant organs even more acute: Safer vehicles cut into supply longer life spans exacerbate demand. Even though 58 percent of adults in the United States have registered as donors, demand still outpaces supply and most likely always will.

While Tector worked his way through medical school, his hero Bailey continued his pioneering research in cross-species organ transplants, conducting dozens of transplants in and among baboons, sheep and goats. Large primates such as apes and chimpanzees, however closely matched they may be to us genetically, turned out to be a poor option for a sustainable organ-donation solution they breed slowly and are in many cases endangered. But there is one abundant and quick-breeding species that in crucial respects bears an almost uncomfortable resemblance to humans: Sus scrofa domesticus, the common pig. Pigs gestate in less than four months, reach sexual maturity in five or six months and produce large litters. A 150-pound pig is uncannily humanlike in organ size and function.

Alas, in terms of our immune systems, pigs and humans are very different. A surgeon can’t just sew a pig organ into a human and expect it to work, because of molecular incompatibilities that developed since our ancestry diverged about 90 million years ago. Scientists have spent the decades since Baby Fae’s baboon-heart transplant working to comprehend the mechanisms that guide the human immune system to distinguish friend from foe, and to persuade it to regard the pig as friend.

Tector did in fact turn himself into one of those scientists: He is the director of the University of Alabama at Birmingham’s Xenotransplant Program. And today, 34 years after Baby Fae’s death, he and others on the xenotransplantation frontier believe they are on the cusp of delivering on Bailey’s promise, of creating a future in which designer swine, raised in pathogen-free indoor farms, will serve as spare-parts factories for our ailing, aging bodies.

“The joke about xenotransplantation is that it’s always just around the corner, and it always will be,” says Parsia Vagefi, the chief of surgical transplantation at the University of Texas Southwestern Medical Center in Dallas. 𠇋ut recent progress has been so remarkable that for first time it feels like we’re on the verge of a definitive solution to the organ crisis.”

One consequence of xenotransplantation being always just around the corner is that pigs have been quietly insinuating their way into our bodies for some time now. Their pancreas glands have been used to make some types of insulin, and their intestinal tissue has been used to make the blood thinner heparin. Cardiac surgeons reach for pig heart valves to replace leaky and hardened human plumbing, and eye surgeons have affixed pig corneas to damaged human eyes. But a major organ — something that beats or filters or secretes just as well as it did for its donor — presents far greater challenges. Unless the recipient’s immune system is effectively deceived or suppressed, the incoming organ is destined for a very fleeting second act.

Since the 1980s, the immunologist David Sachs, then with Harvard University and now with Columbia University Medical Center, has been exploring ways to overcome the immune-system incompatibility at the heart of the xenotransplantation challenge. At some point deep in our evolutionary past, humans and other Old World primates switched off genes that produce the alpha-1,3-galactosyltransferase (alpha-gal) enzyme, which is still functional in most other species that have immune systems. Because the alpha-gal antigen is common in the environment, we produce antibodies against alpha-gal when we encounter it in our guts as babies. These anti-gal antibodies are a big part of the reason we reject ordinary pig tissue after transplantation. Sachs figured that if he could eliminate alpha-gal from the pig genome, problem solved.

The 1996 birth of Dolly the sheep gave Sachs an opening. Using a similar cloning method, he was able to slip a mutation that eliminated this enzyme into a line of specially inbred miniature swine. The new gal knockout (GalT-KO) pigs boosted the survival of pig organs in primates from minutes to weeks, a huge breakthrough. But weeks is not life alpha-gal problem solved turned out not to fully solve the immune-rejection problem.

At around this time, the Swiss biotechnology giant Novartis, the maker of the immunosuppressant drug cyclosporine, began pouring funding into promising xenotransplantation research at university and private labs. “We were in the transplant wards, so we understood how devastating it is to have patients withering away waiting for an organ that never became available,” says Geoff MacKay, who was on the executive team responsible for Novartis’s transplant immunology programs at the time. According to MacKay, Novartis put “north of $1 billion” into xenotransplantation research.

But in 1998, a research team at Massachusetts General Hospital detected porcine endogenous retroviruses (known by the memorable acronym PERVs) scattered throughout the pig genome. In the age of mad cow disease and on the heels of the AIDS epidemic, there was, Sachs says, 𠇊 lot of anxiety about the possibility that we might be introducing a new pandemic, another AIDS virus or something.” Funding dried up.

In 2013, a 27-year-old Harvard graduate student named Luhan Yang co-authored a study that demonstrated how the genome-editing tool known as Crispr-Cas9 could slice through mammalian genes and edit sequences to remove some characteristics and alter others. Yang had been a science superstar in her native China as a high school senior, she brought home a gold medal from the International Biology Olympiad. “In my home country,” she says, “millions of people need organ transplants, and most of them will die before they can get one. According to Buddhism, it’s good to die with a full body, so there’s very little donation culture.” This, Yang decided, would be the challenge she would turn Crispr’s newly demonstrated power to addressing.

Yang assembled a team and co-founded the biotech company eGenesis with the renowned bioengineer George Church, her mentor at Harvard they quickly raised $38 million in seed capital. But it soon became evident that it would take more than a handful of gene edits to knock the endogenous viruses out of the pig genome. “The initial data was very discouraging,” Yang says. “The cells either died or only had very low targeting efficiency.” In 2015, Yang’s team finally succeeded in snipping out all 62 copies of the PERV gene in pig-kidney cells growing in lab dishes — an accomplishment that still holds the record for the most single-cell modifications.

It worked in a petri dish, but it was still unclear whether a viable pig could be produced after such extensive editing. Working with collaborators in Denmark and China, Yang’s team developed a technique to edit genetically normal cells from a living pig, then embed the DNA-containing nuclei of these modified cells into egg cells taken from the ovaries of a normal pig. A few months later, the team witnessed the birth of the first pig born without the endogenous viruses. They named it Laika, after the first dog in space.

With the PERV gene knocked out of their pigs, Yang and her team are experimenting with knocking in dozens of human genes to make the organs more humanlike: Some would buffer the pig tissue from assault by the human immune system others would tweak its coagulation system to diminish the risk of clotting.

The ability to manipulate so many genes in one interaction has opened up myriad possibilities for researchers and quickened the pace of innovation. But Crispr gene editing can be imprecise: It can sometimes clip DNA in the wrong spot, potentially wiping out tumor-suppression genes in pig donors or, worse, human recipients. Tector’s strategy is to use as few gene edits as he can — he has settled on a triple-knockout pig — to minimize but not eliminate the rejection risk, then employ available immunosuppressive drugs to bridge the smaller compatibility gaps. “There are so many unknowns about genetic engineering that regulators are going to want to go into this in a stepwise fashion,” he says. “The simpler we can make it, the better.”

Catalyzed by Crispr, what had looked like a moonshot half a decade ago is starting to look more like a very methodical gold rush. Pharmaceutical upstart United Therapeutics, founded by the satellite-radio entrepreneur Martine Rothblatt, has helped rejuvenate the field, sinking millions into promising programs. Rothblatt has said she anticipates �livering hundreds of organs a day.” Pigs from a subsidiary of the company, Revivicor, were used by a team in Maryland to keep a pig heart beating in a baboon for 945 days.

After years of setbacks, the past two years have seen a cascade of record-breaking xenotransplants using primate models, and researchers are working with regulators to prepare for clinical trials with humans. The first pig-to-human skin graft using live cells is set to take place this month in Boston. At the same time, Tector is readying a clinical trial in which he will install his triple-knockout pigs’ kidneys in dialysis patients who are unlikely to be considered for human-donor organs.

If that experiment fails, the recipients can return to dialysis. If it succeeds, it will, like most approaches on the horizon, be in no small part from the influence of a heavy regimen of immunosuppressant drugs whose substantial side effects are tolerated by transplant patients as part of the trade-off required to stay alive. Immunosuppressant drugs have advanced tremendously over the past few years, but many eminent xenotransplantation scientists regard the 𠇋rute-force immunotherapy” approach as stopgap until researchers perfect a more elegant approach called tolerance induction — essentially a re-education campaign for the immune system that convinces it to perceive the incoming organ as “self.”

The farm looks, at first glance, much like any number of other hilltop farms in central Massachusetts. Only when you get out of the car do you begin to notice the peculiarities: the cinder-block barn’s bricked-in windows, the security fencing, the monster-breath sound of industrial fans pulling air through superfine HEPA filters. This is what’s known as a designated pathogen-free pig facility, and it’s where David Sachs, the Columbia University immunologist who created the GalT-KO pig back in the late �s, maintains a herd of about 100 pigs specially inbred to be optimized for tolerance-induction research.

The buildings are biosealed and pressurized to protect their porcine inhabitants from environmental pathogens such as viruses, fungi and bacteria. Inside are animal pens, a meticulously organized laboratory and an operating room. To keep the animals pathogen-free, selected pigs are born inside the facility via cesarean section and then maintained as a closed herd. Subsequent generations will be bred from the progenitor animals inside the facility, a little more than an hour’s drive from Massachusetts General Hospital’s Transplant Center.

Sachs sought out his original pigs from herds whose ancestors had escaped from European settlers in the southern Rocky Mountains and the Andes. Domestic swine can grow to more than 1,000 pounds, but centuries in the harsher climate had selected out the smaller pigs that proved better able to survive the mountain winters. Their miniaturized bodies, and the organs inside, are about the same size as a human’s. After more than 20 generations in captivity, each newborn pig here will be genetically very similar to the others in its generation. “These pigs,” Sachs says, 𠇊re very likely the most inbred large animals on Earth.”

That genetic uniformity, as well as the absence of pathogens, makes his pigs ideal for an impending study in which researchers will try to induce tolerance by adding part of the recipient’s immune system to that of the donor, via bone-marrow and stem-cell transplants, before the transplant operation. The “mixed chimera” experiment is modeled on a human-to-human experiment in which seven out of 10 patients were able to be taken off immunosuppressants permanently. “We’ve shown that it’s possible between humans,” Sachs says. “There’s a high likelihood of it being good for xenotransplants too.”

When I visited the facility, the newest member of Sachs’s herd had been born just eight days earlier. As I watched this perky, roly-poly creature nose a ball around its small enclosure, I was suddenly struck by the recognition of what I was looking at: a Sus scrofa domesticus that might someday become, in a strange and partial way, a Homo sapiens. The organs inside this little pig — or perhaps more realistically, those of its progeny — could someday find their way inside me or you or one of our descendants. If so, we will be much the better off for it, even if we cannot say the same for the pig.

Tom Clynes is an author and a photojournalist who covers adventurous science and environmental issues. His most recent book is “The Boy Who Played With Fusion.”


Videoya baxın: Böyrək Transplantasiyası Quba (Iyun 2022).