Các nhà nghiên cứu muốn sử dụng nội tạng lợn biến đổi gen để giúp hỗ trợ những người bị suy gan.
Ngày 18/1 vừa qua, các bác sĩ phẫu thuật tại Đại học Pennsylvania công bố rằng họ đã gắn thành công gan lợn biến đổi gen vào một người chết não và phát hiện ra rằng cơ quan này hoạt động bình thường trong 72 giờ. Thí nghiệm này thể hiện một bước tiến tới sử dụng nội tạng lợn để giúp đỡ những bệnh nhân bị bệnh nặng do suy gan.
Các nhà nghiên cứu thực hiện thí nghiệm này cho rằng gan lợn có thể được sử dụng để ổn định tình trạng bệnh nhân cần ghép gan và đang chờ người hiến tặng. Đối với những bệnh nhân có gan có thể phục hồi, nội tạng lợn cũng có thể hỗ trợ tạm thời. Abraham Shaked, bác sĩ phẫu thuật tại Viện Cấy ghép Đại học Pennsylvania, người giám sát nghiên cứu, cho biết: “Nếu bạn có thể cung cấp một số cách để tăng cơ hội phục hồi, bạn có thể tránh được việc cấy ghép”.
Là cơ quan lớn nhất trong cơ thể, gan thực hiện nhiều chức năng quan trọng. Nó tạo ra mật, cần thiết để tiêu hóa thức ăn. Nó chuyển đổi amoniac độc hại thành chất được thải ra khỏi cơ thể qua nước tiểu. Nó cũng điều chỉnh quá trình đông máu, kiểm soát lượng đường trong máu, loại bỏ chất thải và giúp chống nhiễm trùng.
Nhưng đôi khi, gan ngừng hoạt động. Lạm dụng rượu, nhiễm virus, béo phì và dùng thuốc quá liều có thể khiến gan bị suy. Mỗi năm ở Hoa Kỳ có hơn 330.000 người cần điều trị bệnh suy gan. Một số người hồi phục, nhưng những người bị tổn thương lâu dài có thể cần phải cấy ghép. Giống như các cơ quan khác, gan đang bị thiếu hụt. Hơn 10.000 bệnh nhân nằm trong danh sách chờ được ghép gan của Hoa Kỳ.
Trong quá trình thí nghiệm diễn ra vào tháng 12, các bác sĩ đã cho bệnh nhân thở máy sau khi xác định rằng họ đã bị chết não. Gan của chính người đó được giữ nguyên vẹn trong khi gan lợn được đặt bên ngoài cơ thể trong một thiết bị gọi là máy truyền dịch. Các ống dẫn máu từ tĩnh mạch ở háng qua gan lợn trên máy và đưa máu trở lại tĩnh mạch ở cổ.
Các nhà nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm với sự đồng ý của gia đình và quyết định dừng nó ở mốc ba ngày. Trong thời gian đó, gan lợn sản xuất mật và duy trì độ axit trong máu bình thường ở bệnh nhân, tình trạng bệnh nhân vẫn ổn định. Shaked nói: “Tất cả chúng tôi đều ngạc nhiên vì gan vẫn trông khá tốt sau ba ngày”.
Các nhà khoa học từ lâu đã tìm cách sử dụng động vật như một cách để giảm bớt tình trạng thiếu nội tạng của con người. Hơn 103.000 người ở Hoa Kỳ nằm trong danh sách chờ ghép tạng quốc gia và 17 người chết mỗi ngày khi chờ ghép tạng. Lợn đang được nghiên cứu làm vật hiến tặng vì chúng luôn sẵn có và có kích thước giải phẫu tương tự. Nhưng các cơ quan của chúng không tương thích một cách tự nhiên với cơ thể con người và sẽ nhanh chóng bị hệ thống miễn dịch của con người đào thải khi cấy ghép.
Ngay cả khi nội tạng lợn nằm ngoài cơ thể người, vẫn có nguy cơ bị đào thải vì máu của bệnh nhân được di chuyển qua gan lợn. Các kháng thể trong máu có thể nhận ra cơ quan đó là vật lạ và có thể cố gắng tấn công nó.
Điều đó đã khiến các nhà nghiên cứu biến đổi gen của lợn nhằm cố gắng làm cho nội tạng của chúng phù hợp hơn. Công ty công nghệ sinh học đã nhân giống lợn cho nghiên cứu của Penn, eGenesis of Cambridge, Massaschetts, đang hướng tới thực hiện điều đó bằng chỉnh sửa gen. Các nhà khoa học tại công ty đã sử dụng Crispr để thực hiện tổng cộng 69 chỉnh sửa gen cho động vật. Chúng bao gồm việc loại bỏ 3 gen của lợn để ngăn chặn sự đào thải miễn dịch ngay lập tức và đưa 7 gen của con người liên quan đến chứng viêm, miễn dịch và đông máu vào. Các chỉnh sửa còn lại đã vô hiệu hóa các loại virus bẩm sinh được tìm thấy trong bộ gen của lợn mà theo giả thuyết có thể lây nhiễm sang người. Vào tháng 10, eGenesis đã báo cáo trên tạp chí Nature rằng quả thận của một con lợn có cùng những chỉnh sửa đã hoạt động ở một con khỉ trong hơn hai năm.
Ý tưởng hỗ trợ bệnh nhân có gan lợn ngoài cơ thể không phải là mới. Trong những năm 1960 và 1970, hơn 100 thủ thuật như vậy đã được thử nghiệm để giúp đỡ bệnh nhân suy gan. Phương pháp này đã bị hủy bỏ sau khi việc ghép gan từ người hiến tặng đã chết được thành lập.
Vào những năm 1990, các nhà nghiên cứu tại Đại học Duke đã thực hiện một một loạt thí nghiệm tương tự ở những người bị suy gan, nhưng quá trình này chỉ kéo dài hai tới 5 giờ trước khi gan lợn bị hỏng.
Mike Curtis, Giám đốc điều hành của eGenesis cho biết: “Nó hoạt động không được tốt lắm”. Trong những lần thử nghiệm trước đây với gan lợn chưa được biến đổi, tình trạng sưng tấy sẽ xảy ra và dòng máu sẽ ngừng chảy trong vòng vài giờ. Trong nghiên cứu của Penn, các nhà nghiên cứu quan sát thấy lưu lượng máu và áp lực ổn định. Cũng không có dấu hiệu viêm. “Câu hỏi đơn giản là liệu các cơ quan của chúng ta có hoạt động tốt hơn không? Và câu trả lời bây giờ là có”, ông nói.
Việc có cần tất cả 69 chỉnh sửa hay không vẫn còn đang tranh luận. Một nghiên cứu được công bố năm 2000 cho thấy các cơ quan của lợn chỉ với hai biến đổi gen có thể hỗ trợ hai bệnh nhân suy gan trong tối đa 10 giờ trước khi họ có thể để được cấy ghép từ người hiến tặng. Curtis cho rằng những thay đổi được bổ sung cuối cùng sẽ cho phép bệnh nhân được hỗ trợ lâu hơn.
Nhóm Penn có kế hoạch cải tiến quy trình trên thêm ba người chết não. Curtis cho biết eGenesis cũng sẽ họp với FDA trong tháng này để thảo luận về kế hoạch thử nghiệm giai đoạn đầu sử dụng hệ thống lợn của mình trên bệnh nhân suy gan. Thay vì thử nghiệm chính thức, công ty cũng đang xem xét các thử nghiệm một lần trên các bệnh nhân bị bệnh thông qua chương trình “sử dụng từ bi” của FDA, cho phép sử dụng một sản phẩm y tế thử nghiệm khi đó là lựa chọn duy nhất dành cho người bị bệnh nguy hiểm đến tính mạng. tình trạng.
Vào năm 2022 và 2023, các bác sĩ phẫu thuật tại Đại học Maryland đã sử dụng con đường này để thực hiện hai ca cấy ghép riêng biệt cho những bệnh nhân sử dụng tim từ lợn biến đổi gen. Cả hai người nhận đều bị suy tim nhưng không đủ điều kiện để cấy ghép nội tạng người theo cách truyền thống. Bệnh nhân đầu tiên, David Bennett, sống được hai tháng trước khi qua đời vào tháng 3 năm 2022. Bệnh nhân thứ hai, Lawrence Faucette, qua đời vào tháng 10 năm ngoái, sáu tuần sau khi được cấy ghép.
Theo Wired's science coverage.
