Ученые впервые предотвратили отторжение пересаженной почки свиньи
Исследователи нашли и устранили барьер, который мешал успешной ксенотрансплантации, при которой человеку пересаживают почку животного. Чтобы глубже понять иммунные механизмы, вызывающие отторжение ксенотрансплантатов, ученые из NYU Langone Health провели исследование, в ходе которого генетически модифицированную свиную почку трансплантировали пациенту с погибшим мозгом, но сохраняющим сердечную активность и подключенному к аппарату искусственной вентиляции легких. Тело этого человека было пожертвовано для научных исследований его семьей. В течение 61 дня после операции команда ученых регулярно собирала образцы тканей, крови и других биологических жидкостей, что было невозможно сделать с приматами или живыми пациентами без риска для их здоровья. Это позволило им уникально проследить за тем, как иммунные клетки организма взаимодействуют, когда он принимает свиной орган и когда начинается процесс его отторжения.
В первом из двух отчетов, опубликованных в журнале Nature, авторы исследования составили детализированную карту иммунной активности почек человека и свиньи после трансплантации. Они выяснили, что отторжение органа происходит из-за антител – иммунных белков, которые "метят" чуждые вещества для уничтожения, а также из-за Т-клеток, которые распознают и уничтожают эти захватчики. Как только ученые выявили этот механизм, им впервые удалось успешно предотвратить отторжение, применив комбинацию препаратов, одобренных FDA, которые подавляют активность антител и Т-клеток. После этого не было зафиксировано признаков необратимого повреждения или ухудшения функции почки.
Во втором отчете в Nature более детально описана иммунная активность. Исследовательская группа провела мультиомный анализ, который сочетает данные о функциях генов, их активности, белках и других показателях, чтобы создать полное представление о сложных механизмах работы иммунной системы. Проанализировав экспрессию около 5100 генов человека и свиньи в ксенотрансплантате свиной почки, ученые идентифицировали все типы иммунных клеток в ткани, отслеживали поведение иммунной системы в течение двух месяцев и наблюдали процесс отторжения органа в реальном времени.
Анализ показал три основных иммунных ответа на свиную почку: на 21-й день после операции (ДПО) – активация части иммунной системы человека, которая реагирует на чуждые агенты в целом (врожденный иммунитет), а не на конкретного "врага"; на 33-й день ДПО – активность определенной популяции лейкоцитов человека (макрофагов), которые поглощают чуждые агенты; и на 45-й день ДПО – в основном реакция Т-клеток человека.
