معلومة

استخدام الخنازير للحصول على الأعضاء المزروعة

استخدام الخنازير للحصول على الأعضاء المزروعة



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.

يقال أنه يمكن الحصول على أعضاء من الخنازير من أجل زرعها. ما الذي يميز الخنازير التي نستخدمها؟ لماذا لا يمكننا استخدام القرود أو الشمبانزي الذين نتشارك معهم سلفًا مشتركًا أكثر حداثة؟


القردة والعديد من الرئيسيات الأخرى أصغر من أن توفر الأعضاء التي ستوفر احتياجات المضيف البشري. حقيقة أن الرئيسيات قريبة جدًا من البشر من الناحية الفسيولوجية ليست دائمًا مكسبًا لأن الأعضاء المزروعة ستجلب أمراضًا إلى المضيف يمكن أن تكون خطيرة جدًا.

علاوة على ذلك ، لأنه حتى عمليات الزرع البشرية تحفز الرفض المناعي للأعضاء. من المعتاد أن تكون مثبطات المناعة علاجًا مدى الحياة للمريض.

أخيرًا ، تكلفة عضو الخنزير لا تكاد تذكر وأعضائه في الحجم الصحيح تقريبًا ، وأراهن أن النشطاء لا يحتجون على عمليات زرع الخنازير مثل المتبرعين الرئيسيين.


زراعة الأعضاء البشرية للزرع بإثبات مفهوم جديد

في ورقة جديدة نشرت في تقارير الخلايا الجذعية، Bhanu Telugu والمخترع المشارك Chi-Hun Park من قسم علوم الحيوان والطيور بجامعة ميريلاند (UMD) لأول مرة أن الخلايا الجذعية المنشأة حديثًا من الخنازير ، عند حقنها في الأجنة ، ساهمت في تطوير فقط العضو المهم (الأمعاء الجنينية والكبد) ، مما يضع الأساس لعلاجات الخلايا الجذعية وزرع الأعضاء. تأسست الشركة الناشئة Renovate Biosciences Inc. (RBI) التابعة لشركة Telugu بهدف الاستفادة من إمكانات الخلايا الجذعية لعلاج الأمراض المزمنة التي قد تتطلب بخلاف ذلك زراعة الأعضاء ، إما عن طريق تجنب الحاجة إلى عمليات الزرع تمامًا أو إنشاء خط أنابيب جديد لزراعة الأعضاء البشرية القابلة للزرع. مع عدد الأشخاص الذين يعانون من فشل في الأعضاء والوفاة الـ 20 يوميًا في الولايات المتحدة وحدها بسبب نقص الأعضاء المتاحة للزرع ، فإن إيجاد طريقة جديدة لتوفير الأعضاء والخيارات العلاجية لمرضى الزراعة هو حاجة ماسة. في هذه الورقة ، يشارك Telugu وفريقه خطواتهم الأولى نحو زراعة أعضاء بشرية قابلة للزرع بالكامل في مضيف خنزير.

"تتناول هذه الورقة حقًا استخدام الخلايا الجذعية من الخنازير لأول مرة وإظهار أنه يمكن حقًا حقنها في الأجنة وتذهب فقط إلى الأعضاء المستهدفة للأديم الباطن مثل الكبد ، وهو أمر مهم جدًا لتقديم حلول علاجية آمنة للمضي قدمًا ، "يقول التيلوجو. "هذا معلم مهم. إنه حلم بعيد المنال بطريقة ما لأن الكثير من الأشياء تحتاج إلى العمل بين هنا وزراعة الأعضاء الكاملة ، ولكن هذه الورقة تمهد الطريق لجميع أبحاثنا المستقبلية. لا يمكننا حقًا الذهاب و ابدأ العمل مع البشر في مثل هذا العمل ، لذلك بدأنا بنقل الخنازير إلى الخنازير في هذه الورقة ، والعمل مع الخلايا الجذعية وإعادتها إلى خنازير أخرى لتتبع العملية للتأكد من أنها آمنة لإنتاج الكبد كدليل من المفهوم ".

قدم Telugu وفريقه هذا العمل في UMD Bioscience Day نيابة عن شركته ، RBI ، وحصلوا على جائزة Inventor Pitch وجائزة UMD Invention of the Year في عام 2018. من أجل حماية الملكية الفكرية ، عملت Telugu مع مكتب UMD للتسويق التكنولوجي (OTC) لتأمين براءات الاختراع وفتح باب العمل لجمع أموال إضافية لنقل هذه التكنولوجيا خلال المراحل قبل السريرية والسريرية. قدمت مؤسسة Maryland Stem Cell Foundation بعض التمويل لتعزيز هذا العمل ، وتشعر شركة Telugu بالامتنان لأن ولاية ماريلاند تمول التقنيات في مجال الخلايا الجذعية البشرية.

يوضح تيلوجو: "هناك العديد من الحالات النهائية التي يحتاج فيها الناس إلى نوع من استبدال الأعضاء ، مثل فشل الأعضاء والأمراض التنكسية التي لا يمكن علاجها بالأدوية". "النموذج التقليدي هو العثور على عضو من متبرع ، ولكن حتى اليوم لا يزال هناك آلاف المرضى في انتظار عمليات الزرع ، ولا توجد مواكبة للطلب. يعتقد الباحثون لفترة طويلة أن الخلايا الجذعية يمكن أن تساعد في حل هذه المشكلة ، وهذه الخلايا الجذعية لديها القدرة على الانتقال إلى عضو معين على عكس تلك التي تنتمي إلى أي سلالة. في هذه الحالة ، يمكنك تمييز الخلايا ووضعها في المكان المطلوب للمساعدة في إنقاذ عضو مريض ، مما يلغي الحاجة للزرع أو على الأقل شراء المريض لبعض الوقت. مجرد صنع الكبد البشري وجمعهم مبكرًا من خنزير صغير حديث الولادة ، فإن خلايا الكبد [الكبد] وحدها هي فرصة تبلغ 3 مليارات دولار سنويًا. وفي المستقبل ، يمكننا الانتقال إلى عضو الزرع ، أولاً مع الكبد ، ثم النظر إلى الأعضاء الأخرى ذات الأهمية مثل البنكرياس والرئتين ".

وفقًا لـ Telugu ، فإن هذا له مزايا مميزة مقارنة بالطرق الأخرى التي يستخدمها الباحثون حاليًا لإنشاء أعضاء متبرع بها في الخنازير ، نظرًا لأن الأعضاء التي يعمل بها Telugu وفريقه هي في الواقع من أصل بشري ، وبالتالي فمن المرجح أن يتم قبولها عند الزرع. يقول تيلوجو: "إن رفض الزرع أمر شائع جدًا حتى بين البشر والبشر ، وإذا كانت هذه مشكلة طبيعية ، يمكنك أن تتخيل كيف يصعب قبول عضو من خنزير وقد لا يؤدي نفس الوظائف بشكل أساسي. خنزير قد لا تعمل البروتينات بالطريقة نفسها ، لذلك يظل ذلك حاجزًا كبيرًا أمام الطرق الأخرى التي لا تقوم في الواقع بإنماء أعضاء بشرية كاملة مثل أعضائنا ".

هذا العمل لديه القدرة على حل مشكلة كبيرة في علاج فشل الأعضاء والأمراض التنكسية الأخرى ، وهو ما يدور حوله Telugu وعمله. يقول تيلوجو: "كونك طبيبًا بيطريًا من خلال التدريب ، فإننا ننظر دائمًا إلى المشكلة ونحاول إيجاد حلول لها". "يعمل معظم علماء الحيوان من خلال البحث عن حلول ، لذا فإن دمج البحث وريادة الأعمال لإيصال هذا إلى السوق حيث تكون هناك حاجة إليه أمر ضروري. نحن إحدى المجموعات القليلة على هذا الكوكب التي تعمل في هذا المجال ، ولدينا مجموعة كبيرة فريق من علماء الأجنة هنا في ماريلاند للقيام بهذا العمل. نحن في وضع فريد لإنجاز ذلك من خلال كل من تحرير الجينوم وخبرة بيولوجيا الخلايا الجذعية ، والقدرة على إثبات المفهوم بهذه الورقة هي خطوة أولى رائعة نحو أهدافنا. "


ما & # 39s على المحك؟

يتم إجراء عمليات زرع الأعضاء الحيوانية للإنسان على حساب الحيوان المعني. يعتقد المدافعون عن حقوق الحيوان أن التضحية بالحيوانات لمنفعة حياة الإنسان أمر غير مقبول أخلاقيا ، سواء لاستخدام أعضائهم أو لإجراء البحوث اللازمة لدراسة العوامل المناعية التي تسبب رفض الأعضاء.

لا يخلو البشر من المخاطر في هذه المسألة أيضًا. الآثار التي يمكن أن تحدثها فيروسات الحيوانات الكامنة على متلقي الأعضاء البشرية ليست مفهومة تمامًا. يخشى معارضو زرع الأعضاء الخارجية من أن هذه الفيروسات ، عند إدخالها إلى نظام بشري ، قد تتسبب في أوبئة من الأمراض التي ليس لدينا مناعة ضدها ولا يوجد علاج لها بسهولة.

على سبيل المثال ، تعد الخنازير حاليًا أفضل أنواع الحيوانات المرشحة لتربية الأعضاء البشرية. هذه الحيوانات أيضًا حاملة لفيروس قهقري يسمى الفيروس الارتجاعي الداخلي للخنازير (PERV).

ثبت أن فيروس PERV يصيب الخلايا البشرية ، لكن عواقب العدوى لم تتحدد بعد.

يعتقد بعض معارضي زرع الأعضاء أن الحيوانات ليست هي الحل. يؤكد هؤلاء المنافسون أن شركات التكنولوجيا الحيوية معنية فقط بجني الأموال من قدرتها على استنساخ الخلايا الحيوانية وإنشاء كائنات معدلة وراثيًا (GMOs).

الكائنات المعدلة وراثيًا المستهدفة بشكل خاص في الحجج هي الخنازير المعدلة وراثيًا والمعروفة باسم "الضربة القاضية" التي تفتقر إلى إنزيم alpha-galactosyl transferase (المعروف باسم alpha 1،3-galactosyltransferase) - لا تتمتع أعضاء هذه الخنازير بالضربة القاضية بقدرة توليف xenoantigen التي تسبب رفض العضو.


يحطم الجراحون السجلات بزراعة الأعضاء من الخنزير إلى الرئيسيات

بمساعدة مالية من مسؤول تنفيذي في مجال التكنولوجيا الحيوية قد تحتاج ابنته إلى عملية زرع رئة ، قام الباحثون الأمريكيون بتحطيم السجلات في عمليات زرع الأعضاء أو عمليات زرع الأعضاء بين الأنواع.

يقول الباحثون إنهم احتفظوا بقلب خنزير على قيد الحياة في قرد البابون لمدة 945 يومًا ، كما أبلغوا عن أطول عملية تبادل للكلى بين هذه الأنواع ، استمرت 136 يومًا. استخدمت التجارب أعضاء من الخنازير "متوافقة مع البشر" مع إضافة ما يصل إلى خمسة جينات بشرية ، وهي استراتيجية مصممة لوقف رفض الأعضاء.

يتم إنتاج الخنازير المعدلة وراثيًا في بلاكسبرج ، فيرجينيا ، بواسطة Revivicor ، قسم من شركة التكنولوجيا الحيوية United Therapeutics. مؤسس تلك الشركة والرئيس التنفيذي المشارك لها ، مارتين روثبلات ، هو عالم مستقبلي مشهور بدأ قبل أربع سنوات إنفاق الملايين لتزويد الباحثين بأعضاء الخنازير وسرعان ما أصبح أكبر داعم تجاري لأبحاث زرع الأعضاء.

تقول روثبلات إن هدفها هو إنشاء "إمدادات غير محدودة من الأعضاء القابلة للزرع" وتنفيذ أول عملية زرع رئة ناجحة من خنزير إلى إنسان في غضون بضع سنوات. تعاني إحدى بناتها عادة من حالة رئوية مميتة تسمى ارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي. بالإضافة إلى الخنازير المعدلة وراثيًا ، تجري شركتها أبحاثًا على الرئتين المهندسة بالأنسجة وحفظ الأعضاء بالتبريد. تقول: "إننا نحول زرع الأعضاء الخارجية مما بدا وكأنه مشكلة على مستوى أبولو إلى مجرد مهمة هندسية".

يتفق بعض الباحثين مع روثبلات في أن النتائج الأخيرة تعني أن عمليات زرع الخنزير للإنسان مقبولة. يقول ليو بوهلر ، جراح زراعة الأعضاء السويسري في جنيف: "أعتقد أنه من الممكن أن يؤخذ في الاعتبار". قال إنه سيقوم بزرع عضو خنزير معدل وراثيا في مريض اليوم ، إذا كان وضع المريض يائسًا بدرجة كافية.

وهناك حالات يائسة. في الواقع ، يموت آلاف الأشخاص كل عام أثناء انتظار قوائم الزرع. الأعضاء البشرية المتبرع بها نادرة ، والعديد منها لا ينتهي به الأمر بمساعدة أي شخص. وذلك لأن القلب أو الكلية لا تدوم إلا لساعات معبأة في الجليد ، لذلك لا يمكن للأعضاء الوصول إلى أي شخص سوى أقرب المرضى.

يقول روثبلات: "نريد أن نجعل الأعضاء تخرج من خط التجميع ، دزينة في اليوم". في عام 2011 ، دفعت شركتها حوالي 8 ملايين دولار للاستحواذ على Revivicor ، وقد حددت خططًا لمنشأة قادرة على تكاثر 1000 خنزير سنويًا ، مع استكمال مسرح جراحي ومهبط للطائرات العمودية بحيث يمكن نقل الأعضاء حيث تحتاج إليها.

مشكلة زرع الأعضاء هي أن أعضاء الحيوانات تطلق استجابة مناعية شرسة. حتى الأدوية القوية لمنع الهجوم المناعي لا يمكنها إيقافه تمامًا. في قضية شهيرة عام 1984 ، تلقى طفل حديث الولادة في كاليفورنيا يُعرف باسم "بيبي فاي" قلب قرد. لكنها استمرت ثلاثة أسابيع فقط قبل أن تفشل. يتفاعل جسم الإنسان بقوة أكبر مع أنسجة الخنازير ، لأن الخنازير بعيدة وراثيًا. انتهت جميع الاختبارات البشرية لأعضاء الخنازير بسرعة وبصورة سيئة. توفيت امرأة من لوس أنجلوس حصلت على كبد خنزير عام 1992 في غضون 34 ساعة. آخر مرة زرع فيها طبيب قلب خنزير في شخص ، في الهند عام 1996 ، تم القبض عليه بتهمة القتل.

يواصل الباحثون العمل مع الخنازير لأنها جاهزة للإمداد ، وأعضاء الخنازير الصغيرة بالحجم المناسب تقريبًا. من أجل التغلب على مشكلة الرفض ، بدأ الباحثون في محاولة تعديل الحيوانات وراثيًا. جاءت إحدى الخطوات الرئيسية في عام 2003 عندما ابتكر ديفيد أياريس ، أحد مؤسسي Revivicor ، خنازير تفتقر أعضائها إلى جزيء السكر الذي يبطن أوعيتها الدموية بشكل طبيعي. كان هذا الجزيء هو السبب الرئيسي وراء ما يسمى بالرفض المفرط الحاد ، والذي دمر على الفور أعضاء الخنازير المزروعة.

ساعدت إزالة جزيء السكر. لكنها لم تكن كافية. أظهرت الاختبارات التي أُجريت على القرود أن الأشكال الأخرى لرفض الأعضاء ما زالت تلحق الضرر بنسيج الخنازير ، وإن كان ذلك أبطأ. لمكافحة هذه الآثار ، قام فريق Ayares بتصنيع الخنازير مع المزيد والمزيد من الجينات البشرية. على سبيل المثال ، ينتج أحد الجينات التي تمت إضافتها النسخة البشرية من الثرومبومودولين ، وهو جزيء يمنع التجلط في الأوعية الدموية. على الرغم من أن الخنازير لها نسختها الخاصة من الثرومبومودولين ، إلا أنها بالشكل الخاطئ ولا تعمل بشكل صحيح مع دم الإنسان.

يقول أيارس: "إننا نضيف الجينات البشرية إلى الخنزير بحيث يكون العضو يثبط الاستجابة المناعية ، بدلاً من أن تضطر إلى إعطاء جرعة هائلة من مثبطات المناعة". بحلول العام المقبل ، سيكون لدى بعض الخنازير ما يصل إلى ثمانية جينات بشرية مضافة. تجعل هذه التغييرات الجينية أعضائها أكثر توافقًا مع جسم الإنسان ، لكن الحيوانات لا تزال تبدو وتتصرف مثل الخنازير الطبيعية.

إن هندسة الخنازير وراثيا ليس بالأمر السهل. من الصعب إدخال الجينات البشرية ومن الصعب جعلها تعمل بشكل صحيح. يقول برونو ريتشارت ، الأستاذ في جامعة ميونيخ ، الذي يقود اتحادًا ألمانيًا لتطوير الخنازير المعدلة وراثيًا: "تحاول وضع كل جيناتك في طرد واحد حتى تذهب إلى مكان واحد في الجينوم". "إنه مرهق للغاية. إن إنشاء خنزير جيد يشبه حقًا الفوز باليانصيب ".

في الولايات المتحدة ، كان جراحو زراعة الأعضاء البارزون يجتمعون مع Revivicor كل بضعة أشهر للتخطيط للجينات التي يرغبون في إضافتها بعد ذلك. منذ العام الماضي ، تم تنفيذ بعض الهندسة الوراثية بالتعاون مع شركة Synthetic Genomics ، وهي شركة في كاليفورنيا بدأها رائد أعمال تسلسل الحمض النووي J. Craig Venter. استثمرت Rothblatt 50 مليون دولار في شركة Venter في عام 2014 ، وبدأت في تصميم وبناء إضافات وراثية وإدخالها في خلايا الخنازير. يُترك لـ Revivicor إنتاج خنازير صغيرة من هذه الخلايا المهندسة باستخدام الاستنساخ.

بعض الأشخاص المشاركين في المشروع أكثر حذرا من روثبلات حول مدى السرعة التي يمكن أن ينجح بها. "في كل مرة تخفف فيها مشكلة رفض واحدة ، تأتي مشكلة أخرى خلفك. يقول شون ستيفنز ، الذي يدير برنامج البيولوجيا التركيبية للثدييات لعلم الجينوم التركيبي ، إنك تقشر طبقة واحدة للخلف وهناك طبقة أخرى تحتها. "لا أحد ساذجًا لدرجة التفكير ،" أوه ، نحن نعرف كل الجينات - دعنا نضعها وننتهي. إنها عملية تكرارية ، ولا يمكن لأي شخص أعرفه أن يقول ما إذا كنا سنفعل اثنين أو خمسة ، أو 100 تكرار ".

ومع ذلك ، ينسب الجراحون إلى الخنازير المحسنة وراثيًا بعض النجاحات الأخيرة. يقول محمد محي الدين ، جراح الزرع والباحث في المعهد القومي للقلب والرئة والدم في بيثيسدا بولاية ماريلاند ، إن قلبًا من أحد خنازير Revivicor استمر لمدة عامين ونصف داخل قرد. تجاوز هذا الإنجاز ، الذي تم بلوغه الشهر الماضي ، الرقم القياسي السابق البالغ 179 يومًا ، والذي حققته مستشفى ماساتشوستس العام. وفي هذا الصيف أيضًا ، قال خبراء زراعة الأعضاء في جامعة بيتسبرغ إنهم أبقوا قردًا على قيد الحياة مع إحدى كليتي الخنازير من Revivicor لأكثر من أربعة أشهر. سجل ذلك رقماً قياسياً لأطول عملية زرع أجنبي "تحافظ على الحياة" بين الخنزير والرئيسيات.

لم تكن عمليات زرع القلب تحافظ على الحياة ولكنها كانت "غير متجانسة" - كان قلب الخنزير مرتبطًا بجهاز الدورة الدموية لدى البابون وكان قادرًا على الخفقان ، ولكن لم يكن عليه القيام بعمل ضخ الدم ، لأن قلب البابون نفسه ظل في مكانه. مكان. يقول محي الدين إن قلب الخنزير لم ينفجر إلا عندما قرر التوقف عن إعطاء قرد البابون أدوية منع المناعة التي استخدمها. يقول: "نعتقد أنه كان من الممكن أن يستمر إلى الأبد". "أود أن أقول إن 60 في المائة من التحسن كان بسبب العضو ، و 40 في المائة بسبب الأدوية الأفضل."

ويصف ريتشارت بقاء قلوب الخنازير هذه بأنه "اختراق كبير". يقول: "إنه يمنحنا جميعًا الأمل في نجاح زراعة القلب. ظلت هذه القلوب طبيعية - إنه أمر مدهش ". ومع ذلك ، فهو لا يعتقد أن أي شخص يجب أن يتوقع متى يمكن أن تحدث عملية زرع في البشر. وذلك لأن الجراحين ما زالوا بحاجة إلى استبدال قلب البابون بالكامل بقلب من هذه الخنازير وإثبات أنه يحافظ على الحيوان على قيد الحياة. يقول: "لن يكون من الجاد إعطاء جدول زمني لاستخدامه في البشر".

يقول محي الدين إنه سيبدأ قريبًا بمحاولة استبدال قلوب قرد البابون بالكامل. كان للأعضاء التي استخدمها من قبل ثلاثة تعديلات جينية ، لكن الأعضاء التالية سيكون لها سبعة. يقول: "إذا نجوا ، فيمكننا التفكير في التجارب السريرية". يُتوقع أن تكون الحالات الخاصة أول المتلقين من البشر ، مثل الشخص الذي يحتاج إلى عضو كـ "جسر" حتى يتوفر متبرع بشري.

ستكون عمليات زرع الرئة أكثر صعوبة ، لأن الرئتين تتخللها الأوعية الدموية وتتعرض بشدة لجهاز المناعة. يقول روثبلات إن عمليات الزرع تستمر حتى الآن لأيام فقط. لقد قامت بتمويل الأبحاث في جامعة ماريلاند ، حيث يتم ترطيب رئتي الخنازير بدم الإنسان في المختبر كطريقة لقياس الاستجابة المناعية. يقول ريتشارت: "إنها تريد رئتين معدلتين وراثيًا لأسباب شخصية ، بسبب الحزن الشخصي". "أعتقد أن هذا شيء عظيم ، لكن الرئتين صعبتان للغاية."

يقول جراحو زراعة الأعضاء إن إحدى أكبر العقبات التي يواجهونها هي التكلفة الهائلة لإجراء تجارب زرع الأعضاء. تبلغ تكلفة جراحة الزرع الواحدة 100،000 دولار وتشمل ثمانية أشخاص. ثم هناك تكلفة الاحتفاظ بالرئيسيات ، والروتين التنظيمي للحيوانات ، والمنح الحكومية المحدودة. هذا هو المكان الذي أحدثت فيه اهتمامات روثبلات الشخصية وثروتها فرقًا ، كما يقولون. يقول محي الدين: "هي التي جددت المجال". "لديها المال ومرفق شخصي. إنها تريد إنجازها بسرعة ".


مراجع

كوبر ، دي ك ، جولاكنر ، ب ، وأمبير ساكس ، دي إتش (2002). هل سيحل الخنزير تراكم الزرع؟ المراجعة السنوية للطب ، 53, 133–147.

جاج ، ت. ، جيرسباخ ، سي أ ، & أمبير ؛ بارباس ، سي إف ، 3. (2013). الأساليب المستندة إلى ZFN و TALEN و CRISPR / Cas لهندسة الجينوم. الاتجاهات في التكنولوجيا الحيوية ، 31(7), 397–405.

بلات ، جيه إل ، فيشل ، آر جيه ، ماتاس ، إيه جيه ، ريف ، إس إيه ، بولمان ، آر إم ، آند باخ ، إف إتش (1991). علم الأمراض المناعي لرفض طعم أجنبي شديد الحدة في نموذج من الخنازير إلى الرئيسيات. الزرع 52, 214–220.

Lai، L.، Kolber-Simonds، D.، Park، K.W، Cheong، H. T.، Greenstein، J.L، Im، G. S.، et al. (2002). إنتاج الخنازير الضربة القاضية alpha-1،3-galactosyltransferase عن طريق استنساخ النقل النووي. علم، 295, 1089–1092.

فيلبس ، سي جي ، كويكي ، سي ، فوت ، تي دي ، بون ، جي ، ويلز ، كيه دي ، تشين ، إس إتش ، وآخرون. (2003). إنتاج خنازير ناقصة ألفا 1،3-غالاكتو-سيلترانسفيراز. علم، 299, 411–414.

Tseng ، Y.L ، Kuwaki ، K. ، Dor ، F. J. ، Shimizu ، A. ، Houser ، S. ، Hisashi ، Y. ، et al. (2005). alpha1،3-galactosyltransferase gene-knockout زرع قلب الخنزير في البابون مع البقاء على قيد الحياة يقترب من 6 أشهر. الزرع 80, 1493–1500.

Petersen ، B. ، Frenzel ، A. ، Lucas-Hahn ، A. ، Herrmann ، D. ، Hassel ، P. ، Klein ، S. ، et al. (2016). الإنتاج الفعال للخنازير الضربة القاضية Biallelic GGTA1 عن طريق الحقن المجهري السيتوبلازمي لـ CRISPR / Cas9 في الزيجوت. زرع الأعضاء ، 23(5), 338–346.

Lutz، A. J.، Li، P.، Estrada، J.L، Sidner، R.A، Chihara، R.K، Downey، S.M، et al. (2013). ضعف الخنازير بالضربة القاضية في ن-حمض الجليكوليلينورامينيك والجلاكتوز أ -1،3-جالاكتوز يقللان من الحاجز الخلطي لزرع الزينوتروس. زرع الأعضاء ، 20, 27–35.

بتلر ، جي آر ، باريس ، إل إل ، بلانكنشيب ، آر إل ، سيدنر ، آر إيه ، مارتينز ، جي آر ، لادوفسكي ، جي إم ، وآخرون. (2016). إسكات جينات الخنازير CMAH و GGTA1 يقلل بشكل كبير من الاستهلاك غير المتجانس للصفائح الدموية البشرية بواسطة كبد الخنازير. الزرع 100(3), 571–576.

بيرن ، جي دبليو ، دو ، زي ، ستالبورجر ، بي ، كوجلبيرج ، إتش ، وأمبير ماكجريجور ، سي جي (2014). الاستنساخ والتعبير عن الخنازير β1،4ن- أسيتيل جالاكتوزامينيل ترانسفيراز يشفر مستضد جديد مضاد للأكسدة. زرع الأعضاء ، 21, 543–554.

Estrada ، J.L ، Martens ، G. ، Li ، P. ، Adams ، A. ، Newell ، K. A. ، Ford ، M.L ، et al. (2015). تقييم ارتباط الجسم المضاد البشري وغير البشري بخلايا الخنازير التي تفتقر إلى جينات GGTA1 / CMAH / beta4GalNT2. زرع الأعضاء ، 22, 194–202.

Niemann ، H. ، Verhoeyen ، E. ، Wonigeit ، K. ، Lorenz ، R. ، Hecker ، J. ، Schwinzer ، R. ، et al. (2001). يوفر المروج المبكر للفيروس المضخم للخلايا الناجم عن hCD59 في أعضاء الخنازير الحماية ضد الرفض المفرط. الزرع 72, 1898–1906.

Costa ، C. ، Zhao ، L. ، Burton ، W. V. ، Rosas ، C. ، Bondioli ، K.R ، Williams ، B. L. ، et al. (2002). الخنازير المعدلة وراثيا مصممة للتعبير عن CD59 و H-transferase البشري لتجنب رفض xenograft الخلطية. زرع الأعضاء ، 9, 45–57.

كوزي ، إي ، بهاتي ، إف ، وأمبير شموكيل ، إم (2000). البقاء على قيد الحياة على المدى الطويل من الرئيسيات غير البشرية التي تتلقى خنازير الكلى المعدلة وراثيا التي تدعم الحياة. الزرع 70, 15–21.

Kuwaki ، K. ، Knosalla ، C. ، Dor ، F. J. ، Gollackner ، B. ، Tseng ، Y.L ، Houser ، S. ، et al. (2004). قمع الأجسام المضادة الطبيعية والمثارة في زراعة القلب من الخنزير إلى البابون باستخدام نظام CD154 mAb البشري المضاد للإنسان. المجلة الأمريكية للزرع 4, 363–372.

ماكجريجور ، سي جي ، ديفيز ، دبليو آر ، أوي ، ك ، تيوتيا ، إس إس ، شيرمر ، جي إم ، ريسدال ، جي إم ، وآخرون. (2005). زرع الأعضاء القلبية: التقدم الأخير قبل السريري مع متوسط ​​البقاء على قيد الحياة لمدة 3 أشهر. مجلة جراحة الصدر والقلب والأوعية الدموية ، 130, 844–851.

محي الدين ، إم إم ، كوركوران ، بي سي ، سينغ ، إيه كيه ، عظيم زاده ، إيه ، هويت ، آر إف ، جونيور ، توماس ، إم إل ، وآخرون. (2012). يؤدي استنفاد الخلايا البائية إلى إطالة بقاء طعوم xenografts قلب الخنزير GTKO.hCD46Tg في قرود البابون لمدة تصل إلى 8 أشهر. المجلة الأمريكية للزرع 12, 763–771.

Zhou ، C. Y. ، McInnes ، E. ، Copeman ، L. ، Langford ، G. ، Parsons ، N. ، Lancaster ، R. ، et al. (2005). الخنازير المعدلة وراثيا التي تعبر عن CD59 البشري ، بالاشتراك مع بروتين العامل المساعد في الغشاء البشري وعامل تسريع التسوس البشري. زرع الأعضاء ، 12, 142–148.

باخ ، إف إتش ، وينكلر ، إتش ، فيران ، سي ، هانكوك ، دبليو دبليو ، وأمبير روبسون ، إس سي (1996). تأخر رفض xenograft. علم المناعة اليوم ، 17, 379–384.

Khalpey، Z.، Yuen، A.H، Kalsi، K.K، Kochan، Z.، Karbowska، J.، Slominska، E.M، et al. (2005). فقدان ecto-5′-nucleotidase من الخلايا البطانية للخنازير بعد التعرض لدم الإنسان: الآثار المترتبة على زرع xenotransplant. Biochimica et Biophysica Acta ، 1741, 191–198.

ويلر ، دي جي ، جوزيف ، إم إي ، محمود ، إس دي ، أوراند ، دبليو إل ، موهلر ، بي جي ، بومبيلي ، في.جيه ، وآخرون. (2012). الخنازير المعدلة وراثيا: التعبير عن CD39 البشري يحمي من إصابة عضلة القلب. مجلة أمراض القلب الجزيئية والخلوية ، 52, 958–961.

فان ليس فير ، سي ، جولدن ، إن جيه ، كالافاتيس ، إم ، وأمب مان ، كيه جي (1997). آلية تثبيط مسار البروتين C على توليد الثرومبين الناتج عن عامل الأنسجة. تأثير تآزري مع مثبط مسار عامل الأنسجة. مجلة الكيمياء البيولوجية 272, 7983–7994.

Petersen، B.، Ramackers، W.، Tiede، A.، Lucas-Hahn، A.، Herrmann، D.، Barg- Kues، B.، et al. (2009). زادت الخنازير المعدلة وراثيا من الثرومبومودولين البشري من إنتاج البروتين المنشط C. زرع الأعضاء ، 16(6), 486–495.

Miwa ، Y. ، Yamamoto ، K. ، Onishi ، A. ، Iwamoto ، M. ، Yazaki ، S. ، Haneda ، M. ، et al. (2010). القيمة المحتملة لتعبير الثرومبومودولين البشري وتعبير DAF للتحكم في التخثر في زرع الأعضاء من خنزير إلى إنسان. زرع الأعضاء ، 17, 26–37.

محي الدين ، إم إم ، ريتشارت ، بي ، بيرن ، جي دبليو ، & أمبير ماكجريجور ، سي جي (2015). الوضع الحالي لزراعة قلب الخنزير. المجلة الدولية للجراحة 23, 234–239.

كوان ، بي جيه ، روسيل ، جيه سي ، وأمبير أببيس ، إيه جيه (2009). مشاكل الأوعية الدموية والتخثر في زراعة الأعضاء. الرأي الحالي في زراعة الأعضاء ، 14, 161–167.

Iwase ، H. ، Ekser ، B. ، Hara ، H. ، Phelps ، C. ، Ayares ، D. ، Cooper ، D.K ، et al. (2014). تنظيم تراكم الصفائح الدموية البشرية عن طريق الخلايا البطانية للخنازير المعدلة وراثيا وتثبيط الثرومبين. زرع الأعضاء ، 21(1), 72–83.

Ahrens ، H. E. ، Petersen ، B. ، Herrmann ، D. ، Lucas-Hahn ، A. ، Hassel ، P. ، Ziegler ، M. ، et al. (2015). ضربة قاضية بوساطة siRNA لتعبير عامل الأنسجة في الخنازير من أجل زرع xenotransplantation. المجلة الأمريكية للزرع 15, 1407–1414.

Holzknecht ، Z. E. ، Coombes ، S. ، Blocher ، B. A. ، Li ، W. ، Zhou ، Q. ، et al. (2001). تكوين معقد مناعي بعد زرع الأعضاء: توفر أدلة على التفاعلات المناعية من النوع الثالث وكذلك النوع الثاني أدلة على الفيزيولوجيا المرضية. المجلة الأمريكية لعلم الأمراض ، 158, 627–637.

Hai، T.، Teng، F.، Guo، R.، Li، W.، & amp Zhou، Q. (2014). جيل واحد من الخنازير بالضربة القاضية عن طريق الحقن الملقح لنظام CRISPR / Cas. أبحاث الخلايا ، 24, 372–375.

تايلور ، إف ، بير ، جي ، لوكهارت ، إم ، فيريل ، جي ، وأمبير إيسمون ، سي تي (2001). يلعب مستقبل بروتين الخلية البطانية C دورًا مهمًا في تنشيط البروتين C في الجسم الحي. دم، 97, 1685–1688.

Burdorf ، L. ، Rybak ، E. ، Zhang ، T. ، Riner ، A. ، Braileanu ، G. ، Cheng ، X. ، et al. (2013). يطيل تعبير EPCR البشري في رئتي GalTKO.hCD46 وقت البقاء على قيد الحياة ويقلل PVR في نموذج نضح الرئة غير المنشأ. مجلة زراعة القلب والرئة ، 32(ملحق) ، 137.

لوبودا ، أ ، جازوا ، أ ، غروشوت-برزيكزك ، أ. ، روتكوفسكي ، أ.ج. ، سيسوفسكي ، ج. ، أغاروال ، أ ، وآخرون. (2008). الهيم أوكسجينيز 1 وسرير الأوعية الدموية: من الآليات الجزيئية إلى الفرص العلاجية. مضادات الأكسدة وإشارات الأكسدة والاختزال ، 10, 1767–1812.

Petersen، B.، Ramackers، W.، Lucas-Hahn، A.، Lemme، E.، Hassel، P.، Queisser، A.L، et al. (2011). يمنح التعبير المعدّل وراثيًا عن أكسجيناز الهيم البشري -1 في الخنازير مقاومة ضد رفض طعم أجنبي أثناء التروية خارج الجسم الحي لكلي الخنازير. زرع الأعضاء ، 18, 355–368.

لي ، إي جي ، بون ، دي إل ، تشاي ، إس ، ليبي ، إس إل ، شين ، إم ، لودولس ، جي بي ، وآخرون. (2000). الفشل في تنظيم استجابات NF-kappaB الناجم عن TNF واستجابات موت الخلية في الفئران التي تعاني من نقص A20. علم، 289, 2350–2354.

Oropeza ، M. ، Petersen ، B. ، Carnwath ، J.W ، Lucas-Hahn ، A. ، Lemme ، E. ، Hassel ، P. ، et al. (2009). يوفر التعبير الجيني لجين الإنسان A20 في الخنازير المستنسخة الحماية ضد المحفزات الالتهابية والاستماتة. زرع الأعضاء ، 16, 522–534.

فيشر ، K. ، Kraner-Scheiber ، S. ، Petersen ، B. ، Rieblinger ، B. ، Buermann ، A. ، Flisikowska ، T. ، et al. (2016). إنتاج فعال للخنازير متعددة المعدلات من أجل زرع الأعضاء عن طريق "الجمع" وتكديس الجينات وتحرير الجينات. التقارير العلمية 6, 29081.

Davila ، E. ، Byrne ، G.W ، La Breche ، P. T. ، McGregor ، H.CJ ، Schwab ، A.K ، Davies ، W.R ، et al. (2006). استجابات الخلايا التائية أثناء زرع الأجنة من الخنزير إلى الرئيسيات. زرع الأعضاء ، 13(1), 31–40.

سوليفان ، جيه إيه ، أويتينجر ، إتش إف ، ساكس ، دي إتش ، وأمبير إيدج ، إيه إس (1997). تحليل تعدد الأشكال في جينات الخنازير من الفئة الأولى من معقد التوافق النسيجي الكبير: تعديلات في الإشارات التي تتعرف عليها الخلايا الليمفاوية البشرية السامة للخلايا. مجلة علم المناعة ، 159, 2318–2326.

ليلينفيلد ، بي جي ، كرو ، إم دي ، فورتي ، بي ، باومان ، بي سي ، وأمبير سيباخ ، جي دي (2007). التعبير المعدّل وراثيًا عن قاطع السلسلة المفردة HLA-E يحمي الخلايا البطانية للخنازير من الخلايا القاتلة الطبيعية البشرية بوساطة السمية الخلوية. زرع الأعضاء ، 14, 126–134.

Maeda، A.، Kawamura، T.، Ueno، T.، Usui، N.، Eguchi، H.، & amp Miyagawa، S. (2013). قمع السمية الخلوية بوساطة البلاعم الالتهابي وإنتاج السيتوكينات المنشطة للالتهابات عن طريق التعبير الجيني لـ HLA-E. زرع المناعة، 29, 76–81.

Laird ، C. T. ، Burdorf ، L. ، French ، B.M ، Kubicki ، N. ، Cheng ، X. ، Braileanu ، G. ، et al. (2017). التعبير المعدّل وراثيًا عن مستضد كريات الدم البيضاء البشرية يخفف من إصابة GalKO.hCD46 بطعم أجنبي في الرئة. زرع الأعضاء ، 24، e12294.

ليلينفيلد ، بي جي ، جارسيا بورخيس ، سي ، كرو ، إم دي ، أمبير سيباخ ، جي دي (2006). يؤدي البروتين 1 المرتبط بالخنازير UL16 المعبر عنه على سطح الخلايا البطانية إلى إحداث السمية الخلوية البشرية NK من خلال NKG2D. مجلة علم المناعة ، 177, 2146–2152.

لين ، واي. ، فانديبوت ، إم ، وأمبير ، م. (1997). مساهمة الضامة المنشطة في عملية رفض طعم xenograft المتأخر. الزرع 64, 1677–1683.

إيد ، ك. ، أوهدان ، هـ. ، كوباياشي ، ت. ، هارا ، هـ. ، إيشياما ، ك. ، & أمبير ؛ آساهارا ، ت. (2005). أنشطة البلعمة والمحللة الخلوية المستقلة عن الجسم المضاد والمكملات للخلايا الضامة البشرية تجاه خلايا الخنازير. زرع الأعضاء ، 12, 181–188.

Oldenborg ، P. A. ، Zheleznyak ، A. ، Fang ، Y. F. ، Lagenaur ، C.F ، Gresham ، H.D ، & amp Lindberg ، F. P. (2000). دور CD47 كعلامة على الذات على خلايا الدم الحمراء. علم، 288, 2051–2054.

باركلي ، إيه إن ، وأمبير براون ، إم إتش (2006). عائلة SIRP من المستقبلات وتنظيم المناعة. مراجعات الطبيعة علم المناعة ، 6, 457–464.

إيدي ، ك ، وانج ، هـ ، تاهارا ، إتش ، ليو ، جيه ، وانج ، إكس ، أساهارا ، تي ، وآخرون. (2007). دور إشارات CD47-SIRPalpha في رفض طعم أجنبي بواسطة الضامة. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية ، 104, 5062–5066.

تينا ، إيه ، كورتز ، جيه ، ليونارد ، دي إيه ، دوبرينسكي ، جي آر ، تيرلو ، إس إل ، متانجو ، إن ، وآخرون. (2014). يزيد التعبير المعدّل وراثيًا عن CD47 البشري بشكل ملحوظ من التطعيم في نموذج الفئران لزرع الخلايا المكونة للدم من خنزير إلى إنسان. المجلة الأمريكية للزرع 14, 2713–2722.

تينا ، إيه إيه ، ساكس ، دي إتش ، مالارد ، سي ، يانغ ، واي جي ، تاساكي ، إم ، فاركاش ، إي ، وآخرون. (2016). البقاء على قيد الحياة لفترات طويلة من جلد الخنزير على قردة البابون بعد إعطاء خلايا الخنازير التي تعبر عن CD47 البشري. الزرع 101(2), 316–321.

يونغ ، إس إتش ، هوانغ ، جي إتش ، كيم ، إس إي ، يونغ ، كيه كيه ، بارك ، إتش سي ، وأمبير لي ، إتش تي (2017). إن التأثير المعزز لـ hTFPI في وجود hCD47 يقلل من السمية الخلوية للبلاعم البشرية. زرع الأعضاء ، 24، e12301.

Tonjes، R.R، & amp Niebert، M. (2003). العمر النسبي لتسلسلات الفيروسات القهقرية الذاتية الخنازير الأولية في سوسكروفا بناءً على فرضية الساعة الجزيئية. مجلة علم الفيروسات ، 77, 12363–12368.

إريكسون ، T. ، Oldmixon ، B. ، Blomberg ، J. ، Rosa ، M. ، Patience ، C. ، & amp Andersson ، G. (2001). تحديد تسلسل الفيروسات القهقرية الذاتية الخنازير الجديدة في الخنازير المصغرة. مجلة علم الفيروسات ، 75, 2765–2770.

Blusch، J.H، Patience، C.، & amp Martin، U. (2002). الفيروسات القهقرية الداخلية والخنازير وزرع الأعضاء. زرع الأعضاء ، 9, 242–251.

Specke ، V. ، Rubant ، S. ، & amp Denner ، J. (2001). العدوى المنتجة للخلايا الأولية البشرية وخطوط الخلايا بالفيروسات القهقرية الذاتية الخنازير. علم الفيروسات ، 285, 177–180.

دينر ، ج. (2008). الفيروسات القهقرية الداخلية للخنازير المؤتلفة (PERV-A / C): هل هناك خطر جديد على زرع الأعضاء؟ محفوظات علم الفيروسات ، 153(8), 1421–1426.

Lee ، J. ، Webb ، G. ، Allen ، R. ، & amp Moran ، C.J. (2002). توصيف ورسم خرائط الفيروسات القهقرية الذاتية للخنازير في خنازير ويستران. مجلة علم الفيروسات ، 76(11), 5548–5556.

Dieckhoff ، B. ، Karlas ، A. ، Hofmann ، A. ، Kues ، W. A. ​​، Petersen ، B. ، Pfeifer ، A. ، et al. (2007). تثبيط الفيروسات القهقرية الذاتية للخنازير (PERVs) في خلايا الخنازير الأولية عن طريق تدخل الحمض النووي الريبي باستخدام ناقلات الفيروسة البطيئة. محفوظات علم الفيروسات ، 152, 629–634.

Ramsoondar ، J. ، Vaught ، T. ، Ball ، S. ، Mendicino ، M. ، Monahan ، J. ، Jobst ، P. ، et al. (2009). إنتاج الخنازير المعدلة وراثيا التي تعبر عن الفيروسات القهقرية الذاتية الخنازير الصغيرة التي تتداخل مع الحمض النووي الريبي. زرع الأعضاء ، 16, 164–180.

Yang ، L. ، Güell ، M. ، Niu ، D. ، George ، H. ، Lesha ، E. ، Grishin ، D. ، et al. (2015). تعطيل الجينوم الواسع للفيروسات القهقرية الذاتية الخنازير (PERVs). علم، 350(6264), 1101–1104.

Ekser، B.، Kumar، G.، Veroux، M.، & amp Cooper، D.K. (2011). القضايا العلاجية في علاج عمليات زرع الأوعية الدموية باستخدام المتبرعين بالضربة القاضية في الرئيسيات غير البشرية. الرأي الحالي في زراعة الأعضاء ، 16, 222–230.

جراهام ، إم إل ، وأمبير شورمان ، إتش جيه (2013). فائدة وقيود نموذج المكاك السكري في تقييم بقاء الخنازير على المدى الطويل. زرع الأعضاء ، 20, 5–17.

محي الدين ، إم إم ، سينغ ، إيه كيه ، كوركوران ، بي سي ، توماس ، إم إل ، الثالث ، كلارك ، تي ، لويس ، بي جي ، إت آل. (2016). يعتبر العلاج الكيميائي المضاد لـ CD40 2C10R4 أمرًا بالغ الأهمية للبقاء على المدى الطويل لـ GTKO.hCD46.hTBM طعم أجنبي للقلب من الخنازير إلى الرئيسيات. اتصالات الطبيعة ، 7, 11138.

بيرن ، جي دبليو ، دو ، زد ، صن ، زد ، أسمان ، واي دبليو ، أند مكجريجور ، سي جي (2011). التغييرات في التعبير الجيني القلبي بعد زرع الأعضاء التناسلية للخنزير إلى الرئيسيات. زرع الأعضاء ، 8, 14–27.

برينر ، ب ، ماير ، ت. ، ريتشارت ، ب ، جيثوف ، س ، بوخهولز ، س ، داشكيفيتش ، أ ، وآخرون. (2017). البقاء على قيد الحياة لمدة 40 يومًا بعد زرع القلب غير الطبيعي لقلوب الخنازير متعددة المعدلة وراثيًا في نموذج من الخنزير إلى البابون مع حصار تكلفة CD40mAb أو CD40L والحفاظ على طعم أجنبي باستخدام نضح شلل القلب البارد للدم. الزرع 101(5 (ملحق 3)) ، 65.

فيال ، سي إم ، أوستلي ، دي جيه ، بهاتي ، إف إن ، كوزي ، إي ، جودارد ، إم ، تشافيز ، جي بي ، وآخرون. (2000). وظيفة دعم الحياة على مدى شهر واحد من قلب الخنازير المعدل وراثيا في قرد البابون. مجلة زراعة القلب والرئة ، 19, 224–229.

هيجينبوثام ، 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.

الكلمات الدالة: clinical trial genetically-engineered kidney nonhuman primates patients pigs selection xenotransplantation.

Copyright © 2020 by the American Society of Nephrology.

الأرقام

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 ( بمعنى آخر. , 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.”


شاهد الفيديو: السولانيوم أو الكرز الكاذب وطرق العناية والاكثار (أغسطس 2022).