○rgan移植は命を救いますが、適切なドナーからの健康な検体が不足しているため、科学者たちは、偶然よりも最新の科学の進歩に依存して、病気の臓器を置き換えるより信頼性の高い方法を模索しています。
現在肝臓移植を待っている米国の1万人に希望をもたらしているブタの登場だ。 1月18日、ペンシルベニア大学とバイオテクノロジー企業eGenesisおよびOrganOxの研究者らは、この問題に対処する可能性のある1つの方法に向けた大きな一歩を発表した。 彼らは脳死状態の患者を豚の肝臓に繋ぎ、その肝臓が男性の血液を3日間循環させた。
「システムが機能しているのを見るのは私にとって驚きでした」と、実験を監督したペンシルバニア大学の外科学教授エイブラハム・シェイクド博士は言う。 「脳死状態の患者の状態は極めて安定しており、3日間にわたって豚の肝臓が体外で機能し、見た目もかなり良くなっているのを見て私たちは非常に驚きました。」
科学者らは、この患者を対象とした実験により、遺伝子組み換え豚の肝臓が人間の肝臓の一時的な代替品として機能することが証明されたと述べた。 この最初のケースでは、脳死患者の肝臓は機能し続けたが、研究者らは肝臓を摘出した脳死患者でこのシステムをテストすることを計画している。
豚の肝臓が、移植待機リストに載っている患者や、アルコール関連疾患で肝臓が弱り、自然に回復するまでに時間がかかる患者を支える一時的な橋渡しの役割をいつか果たせるのではないかと期待されている。 最終的には肝臓も人体に移植されるかもしれない。
使い方
このブレークスルーは、いくつかの科学的イノベーションの組み合わせです。 豚のドナーは、生産されたのと同じプロセスを使用して作成されたクローンでした。 羊のドリー、 最初のクローン哺乳動物。 クローンは、遺伝子編集されたブタ細胞を使用して作成されました。 クリスパー テクノロジー。 そして、出来上がった豚の肝臓は、脳死患者と豚の肝臓の間に血液を送り込む灌流装置に接続されました。
シェイクド氏によると、初期の検査では、研究期間である3日間、ブタの肝臓が人間の肝臓とほぼ同じように機能し、患者から血液を採取し、胆汁を生成していたという。 遺伝子組み換えブタを作成したイージェネシス社のマイク・カーティス最高経営責任者（CEO）は、患者はビリルビンや乳酸値などの肝機能の他の測定値でも相加的な効果を示しており、これはブタの肝臓が患者の肝臓が生成するものに寄与していたことを示唆していると述べた。
拒絶を克服する
動物からヒトへの肝臓移植、つまり異種移植は、1960 年代以来、科学者にとって聖杯でした。 しかし、そのような研究の多くは拒絶反応により失敗に終わりました。 種間の器官は本来的に互換性がありません。 たとえば、豚の肝臓を人間の肝臓と交換しようとすると、最小の血管に微細な血栓が発生し、赤血球が破壊され、移植された肝臓への血液供給が遮断されます。
ブタの肝臓の遺伝子の一部を変更して、ブタらしさを減らし、より人間らしくすることが問題に対処する方法の 1 つであるが、最初のそのような改変肝臓は、当時利用可能な技術では限られた数の遺伝子変更しか含めることができなかった。 たとえば、2017 年の研究では、科学者たちは 移植された ヒヒとの不適合性を減らすために単一の遺伝子組み換えを施した豚の肝臓であったが、その肝臓は最終的に拒否された。 しかし、1頭のヒヒは1か月間生存したことから、この技術が拒絶反応の可能性を減らし、移植の生存率を延長する可能性があることが示唆された。
その研究以来、遺伝子編集技術 CRISPR は、複数の遺伝子変化を比較的簡単に導入する強力な方法として浮上しました。 この研究では、eGenesis の科学者たちは CRISPR を使用してブタのゲノムに 1 つではなく 69 件の編集を加えました。そのうち 3 件は人間のシステムを活性化して肝臓を拒絶する可能性のある最もブタに似たタンパク質を除去するもので、7 件の編集はブタに人間の遺伝子を追加するものでした。肝臓、そして人間に問題を引き起こす可能性のあるブタレトロウイルスを不活化する59。 「CRISPR が登場するまでは、これほど多くの編集を簡単に行う方法はありませんでした」とカーティス氏は言います。
豚レバーの未来
この一人の患者を対象とした研究は、異種移植が達成できることの始まりにすぎないとシェイク博士は言う。 肝臓には、体内で 2 つの主要な役割があります。1 つは重要な酵素とグルコースやコレステロールなどの物質の調節、もう 1 つは血液から毒素をろ過することです。 この実験は後者に焦点を当てたが、今後数年のうちに、より洗練されたブタの肝臓が最終的に人間の患者の臓器のより複雑な機能の一部を実行できるようになるだろう。
そこに到達するために必要な研究はすでに進行中です。 シェイク氏は、さらなる検査を経て、年末までに最初の肝不全患者がこのシステムを試すことができるだろうと楽観視している。 うまくいけば、豚の肝臓に接続することで、豚の肝臓が自然に回復するか、移植を待つ間保持できるようになります。 「私が見たものに基づいて、私は励まされました」と彼は言います。