Ez volt az első kísérlet arra, hogy egy ember sertésszervet kapjon?
Nem. Már a 90-es években volt egy nagy várakozás, hogy ezt meg lehet oldani. Az igény mindig is nagy volt. Akkor már évek, évtizedek óta viszonylag jól ment a vesetranszplantáció. Voltak jó gyógyszerek, amik sikeresen gátolták a vese kilökődésében főszerepet játszó citokinek termelődését. A törpemalac-vese azért is vetődött fel, mert a gyermek-transzplantációknál rendre nehézséget okozott megfelelő méretű beültethető szervet találni. A megoldás egyik lehetősége gyermekkorú rokonoktól szervet kérni, ám ez etikailag is igen nehéz helyzet. A másik, hogy balesetben elhunytakból kerül ki a szerv, de szerencsére ilyet meg nem lehet megrendelni. Így azokat a betegeket, akiket nem lehetett dialízissel kezelni, másképp kellett az életben tartani. Ekkor vetődött föl, hogy a törpesertések szervei méretben megfelelőek lehetnek a gyermekek számára. Csakhogy még meg kellett oldani a kilökődés elkerülését. A más fajból történő átültetés a legtöbb esetben úgynevezett hiperakut reakcióval, nagyon gyors kilökéssel végződik. Az immunrendszer, hihetetlenül élesen és radikálisan válaszol a fajidegen, antigéneket tartalmazó szövetekre. Az ember komplement (a szervezet veleszületett védekezésében résztvevő speciális fehérjéinek) rendszere végzi ezt a folyamatot. Ha beültetnének egy törpemalacvesét az emberbe, akkor komplementrendszerünk reakciója olyan szisztémás gyulladáshoz, véralvadási zavarokhoz vezet, ami életveszélyes. Itt tartott a tudomány a '90-es években, amikor a genetikai manipulációk fejlettsége révén létrehoztak olyan törpemalacot, amibe emberi gént ültettek, hogy annak a szövetei ne indítsák be az emberi komplement rendszer hiperakut reakcióját. Ilyen gátló hatású gén a DAF (a lebomlást fokozó faktor).
Hogyan került emberi gén a törpemalacba?
A megtermékenyült malac ivarsejtbe, amikor az még egy- illetve kétsejtes állapotú volt, bevittek egy olyan gént, ami kicserélte a malac kritikus génjét emberire. Ez egy génmanipulációs technika, amit akkoriban, már a kilencvenes években meg tudtak csinálni. Emberi sejttenyészetekből izolálják a DNS-t, és azon belül a DAF-gént. Utána ezt ki lehet emelni PCR és egyéb módszerek kombinációjával az emberi sejtekből. Az így előállított emberi gént vitték be a törpemalac megtermékenyített petesejtjébe egy vektorvírus segítségével.
Hogyan történhetett? Előbb megtermékenyült a disznó és aztán emelték ki a sejtet, vagy petri csészében végezték el a megtermékenyítést és ültették be az anyába a génmanipulált petesejtet?
Mindkét eset lehetséges, az is, hogy a természetes úton megtermékenyített petesejtet kivették a nőstényből, vagy a mesterségesen megtermékenyített sejtet manipulálták, a beültetés előtt. Nem minden manipuláció sikeres, de nagyon könnyű kiválasztani azt a 2-4-8 sejtes állapotot, ami már valóban hordozza a humán gént. Utána ez génmanipulált petesejt visszakerül az anyakoca méhébe, amely kihordja ezeket az e tekintetben humanizált embriókat. A vemhesség végén olyan törpemalacok születnek, amelyekben minden ugyanúgy működik, mint minden más törpemalacban, csak ez esetben ezekben a komplement gátló DAF, az emberi eredetű. A kilencvenes évek elején egy ilyen törpemalacból transzplantáltak vesét emberbe. Ez az elején óriási szenzáció volt, 1992-ben éppen Budapesten tartották az immunológiai világkongresszust, ahol ez volt a tudományos előadások egyik középpontjában. Csak aztán jöttek a rossz hírek, hogy ez a vese nem maradt meg. Kilökődött, ha nem is hiperakut módon.
Mi volt a probléma?
Kiderült, hogy a törpemalac vese sejtjeinek a felszínén olyan szénhidrátok, cukrok vannak, amelyeknek a mintázata nem olyan, mint az emberé. Ezért a humanizált vese ellen megindult egy immunreakció, ami azzal végződött, hogy a szerv mégis csak kilökődött. A sejtfelszíni cukrok, szénhidrátok nagyon fajspecifikusak, tehát nagyon fokozzák az immunválaszt. Ezek az úgynevezett glükoproteinek, glükolipidek szénhidrátkomponensei mások, mint az emberé ezért az emberi immunrendszer azt idegenként ismerte föl, ami elindította az immunfolyamatot. Ez volt a kudarc oka.
Egy ilyen tudományos kudarc után, hogy jutottak el a szívhez?
Az talán ismert, hogy az emberek már több ezer esetben kaptak, kapnak disznó vagy borjú szívbillentyűt, ez pedig azért lehetséges, mert a billentyűknek nagyon magas a kollagéntartalmuk, a felszínükön nem igazán sok a cukorfehérje, vagy a cukorlipid. tehát nincsen jelentős immunserkentő hatása sem. Ezért minden manipuláció, genetikai beavatkozás nélkül működnek ezek a billentyűk. Visszatérve a szívre, ott most azt csinálták, hogy azokat az enzimeket, amelyek a cukrokat, a szénhidrátokat, például a galaktózt ráteszik a szív sejtjeinek felszínére, blokkolták genetikai manipulációval. Tehát ez a szívátültetésre alkalmas sertés úgy nőtt föl, hogy a szívszövetei felszínén alig voltak az előbb említett cukrokból, azaz a nagyon immunogén antigénekből. Ezt a szívet adták oda az érintett betegnek.
A genetikai módosítással létrehozott malacra tekinthetünk úgy, hogy emberi szervet hoztak létre benne?
Egyáltalán nem volt emberi. A malacnak egy génje nem működött annyira, úgy, ahogyan általában a malacokban szokás. Ráadásul itt nem is humanizált gént kapott, mint az előző veseátültésről szóló példában. Itt „csak” egyszerűen genetikai beavatkozással eltüntették a szövet, a szívizom felszínén illetve a belsőhártyáin keletkező cukrokat. Kétségtelen, amit január elején ez a beteg megkapott az egy disznószív. Most az átültetés után a páciensnek van pulzusa, vérnyomása. Bár én nem hiszem, hogy ez az ember nagyon sokáig fog élni, de mindenesetre időt nyert arra, hogy esetleg más módszerekkel gyógyítsák.
Egy disznószív mérete elegendő lehet egy ember keringésének a fönntartására?
A disznó anatómiája nagyon hasonló az emberéhez. Miért ne lenne elegendő?
Mi a valószínűsége annak, hogy esetleg ennek az embernek a mellkasában ugyanúgy megbetegszik az új szíve, mint az, amit éppen cseréltek benne?
Elvileg előfordulhat, de ez a szív most pumpálja a vért, fenntartja a beteg vérnyomását, pulzusát. És amíg ez így van, addig is lehet gondolkodni, hogy ha ez valamiért mégiscsak elromlik, akkor mit csináljanak.
A mostani sikeres műtét után válhat tömegessé, hogy állatokat használjanak emberi szervek cseréjére?
Nem tudom. Lehet, sőt valószínű, hogy nem ez a végső megoldása a tudománynak erre a problémára. Arra hajlok, hogy sokkal inkább a mesterséges intelligencia által vezérelt műszívnek van jövője. Másrészt, az embrionális fejlődés során különböző őssejtekből lesznek különböző szövetek, szervek, és az ennek a területnek fejlődése is lélegzetelállító. Azt hiszem egyelőre, erről még korai lenne bármi végszót is mondani.
