Δημοσιεύματα ειδήσεων ανέφεραν ότι η διαδικασία ήταν μια σημαντική ανακάλυψη στην ξενομεταμόσχευση – όταν ένα όργανο, κύτταρα ή ιστοί μεταμοσχεύονται από το ένα είδος στο άλλο.

Ένας Διευθύνων Σύμβουλος της βιοτεχνολογίας λέει ότι τα γονιδιακά επεξεργασμένα γουρούνια υπόσχονται «απεριόριστη προσφορά μεταμοσχευσίμων οργάνων».

Η πρώτη στον κόσμο μεταμόσχευση νεφρού χοίρου επεξεργασμένου γονιδίου σε ζωντανό άνθρωπο ανακοινώθηκε την περασμένη εβδομάδα.
Οι πρωταθλητές της ξενομεταμόσχευσης τη θεωρούν ως τη λύση για τις ελλείψεις οργάνων σε όλο τον κόσμο. Τον Δεκέμβριο του 2023, 1.445 άτομα στην Αυστραλία βρίσκονταν στη λίστα αναμονής για νεφρούς δότη. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, περισσότεροι από 89.000 περιμένουν νεφρούς.

Όχι , όλοι , όμως, είναι πεπεισμένοι ότι η μεταμόσχευση ζωικών οργάνων σε ανθρώπους είναι πραγματικά η απάντηση στις ελλείψεις οργάνων ή ακόμα και αν είναι σωστό να χρησιμοποιούνται όργανα από άλλα ζώα με αυτόν τον τρόπο.

Υπάρχουν δύο κρίσιμα εμπόδια για την επιτυχία της διαδικασίας: η απόρριψη οργάνων και η μετάδοση ζωικών ιών στους λήπτες .

Όμως, την τελευταία δεκαετία, μια νέα πλατφόρμα και τεχνική γνωστή ως CRISPR /Cas9 – που συχνά συντομεύεται σε CRISPR – υποσχέθηκε να μετριάσει αυτά τα ζητήματα.

Τι είναι το CRISPR;
Η επεξεργασία γονιδίων CRISPR εκμεταλλεύεται ένα σύστημα που έχει ήδη βρεθεί στη φύση. Το «γενετικό ψαλίδι» του CRISPR εξελίχθηκε σε βακτήρια και άλλα μικρόβια για να τα βοηθήσει να αποκρούσουν τους ιούς . Ο κυτταρικός τους μηχανισμός τους επιτρέπει να ενσωματώσουν και τελικά να καταστρέψουν το DNA του ιού κόβοντάς το.

Το 2012, δύο ομάδες επιστημόνων ανακάλυψαν πώς να αξιοποιήσουν αυτό το βακτηριακό ανοσοποιητικό σύστημα. Αυτό αποτελείται από επαναλαμβανόμενες σειρές DNA και σχετικών πρωτεϊνών, γνωστών ως πρωτεϊνών «Cas» (συσχετισμένες με CRISPR).

Όταν χρησιμοποίησαν μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη Cas (Cas9) με ένα «οδηγό RNA» που αποτελείται από ένα μοναδικό μόριο, διαπίστωσαν ότι μπορούσαν να προγραμματίσουν το σύμπλεγμα CRISPR/Cas9 για να σπάσει και να επιδιορθώσει το DNA σε ακριβείς θέσεις όπως ήθελαν. Το σύστημα θα μπορούσε ακόμη και να «χτυπήσει» νέα γονίδια στο σημείο επισκευής.

Το 2020, οι δύο επιστήμονες που ηγούνται αυτών των ομάδων τιμήθηκαν με το βραβείο Νόμπελ για το έργο τους.

Στην περίπτωση της πιο πρόσφατης ξενομεταμόσχευσης, η τεχνολογία CRISPR χρησιμοποιήθηκε για την επεξεργασία 69 γονιδίων στο χοίρο-δότη για την αδρανοποίηση των ιικών γονιδίων, τον «εξανθρωπισμό» του χοίρου με ανθρώπινα γονίδια και την εξάλειψη των επιβλαβών γονιδίων του χοίρου.

Πώς λειτουργεί το CRISPR;
Ένας πολυάσχολος χρόνος για γονιδιακά επεξεργασμένη ξενομεταμόσχευση
Ενώ η επεξεργασία του CRISPR έχει φέρει νέα ελπίδα για τη δυνατότητα ξενομομόσχευσης, ακόμη και πρόσφατες δοκιμές δείχνουν ότι εξακολουθεί να απαιτείται μεγάλη προσοχή.

Το 2022 και το 2023, δύο ασθενείς με καταληκτικές καρδιοπάθειες , οι οποίοι δεν ήταν κατάλληλοι για παραδοσιακές μεταμοσχεύσεις καρδιάς, έλαβαν ρυθμιστική άδεια να λάβουν μια γονιδιακά επεξεργασμένη καρδιά χοίρου. Αυτές οι καρδιές χοίρου είχαν δέκα τροποποιήσεις γονιδιώματος για να τις κάνουν πιο κατάλληλες για μεταμόσχευση σε ανθρώπους. Ωστόσο, και οι δύο ασθενείς πέθαναν μέσα σε αρκετές εβδομάδες από τις διαδικασίες.

Νωρίτερα αυτόν τον μήνα, ακούσαμε μια ομάδα χειρουργών στην Κίνα να μεταμόσχευσε ένα γονιδιακά επεξεργασμένο συκώτι χοίρου σε έναν κλινικά νεκρό άνδρα (με τη συγκατάθεση της οικογένειας). Το συκώτι λειτουργούσε καλά μέχρι το όριο των δέκα ημερών της δοκιμής.

Πώς είναι διαφορετικό αυτό το τελευταίο παράδειγμα;
Ο γονιδιακά επεξεργασμένος νεφρός χοίρου μεταμοσχεύθηκε σε έναν σχετικά νεαρό, ζωντανό, νομικά ικανό και συναινέσει ενήλικα.

Ο συνολικός αριθμός των επεξεργασιών γονιδίων που έγιναν στον χοίρο-δότη είναι πολύ υψηλός. Οι ερευνητές αναφέρουν ότι έκαναν 69 επεξεργασίες για να αδρανοποιήσουν τα γονίδια του ιού, να «εξανθρωπίσουν» το γουρούνι με ανθρώπινα γονίδια και να εξαφανίσουν επιβλαβή γονίδια χοίρου.

Σαφώς, ο αγώνας για τη μετατροπή αυτών των οργάνων σε βιώσιμα προϊόντα για μεταμόσχευση εντείνεται.

Από το βιοτεχνολογικό όνειρο στην κλινική πραγματικότητα
Μόλις πριν από λίγους μήνες, η επεξεργασία γονιδίων CRISPR έκανε το ντεμπούτο της στην επικρατούσα ιατρική.

Τον Νοέμβριο, οι ρυθμιστικές αρχές φαρμάκων στο Ηνωμένο Βασίλειο και τις ΗΠΑ ενέκριναν την πρώτη στον κόσμο θεραπεία επεξεργασίας γονιδιώματος με βάση το CRISPR για ανθρώπινη χρήση – μια θεραπεία για απειλητικές για τη ζωή μορφές δρεπανοκυτταρικής νόσου.

Η θεραπεία, γνωστή ως Casgevy , χρησιμοποιεί το CRISPR/Cas-9 για να επεξεργαστεί τα βλαστοκύτταρα του αίματος (μυελού των οστών) του ίδιου του ασθενούς . Διαταράσσοντας το ανθυγιεινό γονίδιο που δίνει στα ερυθρά αιμοσφαίρια το «δρεπανάκι» τους, ο στόχος είναι να παραχθούν ερυθρά αιμοσφαίρια με υγιές σφαιρικό σχήμα.

Αν και η θεραπεία χρησιμοποιεί τα κύτταρα του ίδιου του ασθενούς, η ίδια βασική αρχή ισχύει για τις πρόσφατες κλινικές ξενομοσχεύματα: ακατάλληλα κυτταρικά υλικά μπορούν να τροποποιηθούν ώστε να είναι θεραπευτικά ωφέλιμα για τον ασθενή.

Τα δρεπανοκύτταρα έχουν διαφορετικό σχήμα από τα υγιή στρογγυλά ερυθρά αιμοσφαίρια
Η τεχνολογία CRISPR στοχεύει να επαναφέρει τα άρρωστα ερυθρά αιμοσφαίρια στο υγιές στρογγυλό τους σχήμα. ( Sebastian Kaulitzki/Shutterstock )
Θα μιλήσουμε περισσότερο για γονιδιακή επεξεργασία
Οι ρυθμιστές της ιατρικής και της γονιδιακής τεχνολογίας καλούνται όλο και περισσότερο να εγκρίνουν νέες πειραματικές δοκιμές που χρησιμοποιούν επεξεργασία γονιδίων και CRISPR.

Ωστόσο, ούτε η ξενομεταμόσχευση ούτε οι θεραπευτικές εφαρμογές αυτής της τεχνολογίας οδηγούν σε αλλαγές στο γονιδίωμα που μπορούν να κληρονομηθούν.

Για να συμβεί αυτό, οι επεξεργασίες CRISPR θα πρέπει να εφαρμοστούν στα κύτταρα στα πρώτα στάδια της ζωής τους, όπως σε εμβρυϊκά κύτταρα πρώιμου σταδίου in vitro (στο εργαστήριο).

Στην Αυστραλία, η σκόπιμη δημιουργία κληρονομικών αλλοιώσεων στο ανθρώπινο γονιδίωμα είναι ποινικό αδίκημα που επισύρει 15ετή φυλάκιση .

Καμία δικαιοδοσία στον κόσμο δεν έχει νόμους που να επιτρέπουν ρητά την επεξεργασία κληρονομικού ανθρώπινου γονιδιώματος. Ωστόσο, ορισμένες χώρες δεν διαθέτουν συγκεκριμένους κανονισμούς σχετικά με τη διαδικασία.

Αυτό είναι το μέλλον;
Ακόμη και χωρίς τη δημιουργία κληρονομικών γονιδιακών αλλαγών, ωστόσο, η ξενομεταμόσχευση με χρήση του CRISPR είναι στα σπάργανα.

Παρά την υπόσχεση των πρωτοσέλιδων, δεν υπάρχει ακόμη ένα παράδειγμα σταθερής ξενομεταμόσχευσης σε ζωντανό άνθρωπο που να διαρκεί περισσότερο από επτά μήνες .

Ενώ η άδεια για αυτήν την πρόσφατη μεταμόσχευση στις ΗΠΑ έχει χορηγηθεί βάσει της λεγόμενης εξαίρεσης της «παρηγορητικής χρήσης» , οι συμβατικές κλινικές δοκιμές ξενομομόσχευσης χοίρου-ανθρώπου δεν έχουν ακόμη ξεκινήσει.

Ωστόσο, η προοπτική τέτοιων δοκιμών πιθανότατα θα απαιτούσε σημαντικές βελτιώσεις στα τρέχοντα αποτελέσματα για να αποκτήσει ρυθμιστική έγκριση στις ΗΠΑ ή αλλού .

Με την ίδια λογική, η ρυθμιστική έγκριση οποιωνδήποτε οργάνων ξενομομόσχευσης «εκτός χρήσης», συμπεριλαμβανομένων των νεφρών που έχουν επεξεργαστεί γονίδια, θα φαινόταν κάπως μακριά .

Christopher Rudge , Λέκτορας Νομικής, Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ

photo: freepik