از خوک تا انسان: پیوند عضوی که به مرحله جدیدی پیش می‌رود
در حال حاضر، اینکه یک انسان بتواند از یک خوک پیوند کلیه دریافت کند یک پیشرفت عظیم در علم پزشکی است. استفاده از اندام‌های خوک برای پیوند به بدن انسان، یک آرزویی رویایی برای محققان بوده است. شرکت eGenesis، که بر روی اصلاح ژن اندام‌های خوک کار می‌کند، توانسته است این کلیه را ایجاد کند که به شکل ایمن به انسان پیوند داده شود.
از این پیشرفت می‌تواند برای هزاران نفر که در انتظار پیوند عضو هستند امیدوار کننده باشد. این پیوند با ویرایش‌های ژنتیکی روی یک سلول خوک آغاز شده و سپس در خوکانی که با دی‌ان‌ای تنوین شده اند کاشته شدند.
مهندسی ژنتیک می‌تواند باعث شود اندام‌های خوک متناسب با اندام‌های انسان شوند و نیاز به دارو‌های سرکوب کننده سیستم ایمنی کمتر شود. این پیشرفت‌ها می‌تواند زندگی بسیاری از بیماران را نجات دهد که در انتظار پیوند عضو هستند.
به طور کلی، این پیشرفت‌ها نشان می‌دهند که ما در حال ورود به یک دوره جدید از علم و تکنولوژی هستیم که می‌تواند به افرادی کمک کند که گزینه‌های درمانی کمتری دارند. این پیشرفت‌ها نشان می‌دهد که ما قدرت تسخیر علم را داریم تا به بیماران کمک کنیم و آنان را از رنج‌های ناشی از بیماری‌ها نجات دهیم.
فرارو- اخیرا جراحان بیمارستان عمومی ماساچوست اعلام کردند که برای اولین بار یک انسان بیمار زنده از یک خوک پیوند کلیه دریافت کرده است. “جورن ماسدن” مدیر پیوند آن بیمارستان در یک کنفرانس مطبوعاتی پس از اعلام این خبر گفته است: “این پیشرفت علمی نشان دهنده امید برای ده‌ها نفری است که هر روز در انتظار پیوند عضو جان شان را از دست می‌دهند”.
به گزارش تک فانبه نقل از فوربس، او افزوده بود:”استفاده از اندام خوک برای پیوند به بدن انسان به منظور حل مشکل کمبود عضو رویای محققان بوده است”. این کلیه توسط استارتاپ eGenesis مستقر در ماساچوست ساخته شده استارتاپی که بر روی اصلاح ژن اندام‌های خوک کار می‌کند تا بتوان آن‌ها را به شکلی ایمن به انسان برای نزدیک به یک دهه پیوند زد.
“مایک کورتیس” مدیر عامل آن شرکت به “فوربس” می‌گوید: “نقطه عطف این هفته تنها شروع کار است”. شرکت او که تا به امروز ۲۹۱ میلیون دلار سرمایه گذاری کرده و قصد دارد فناوری ویرایش ژن خود را برای پیوند کلیه، کبد و قلب در دو سال آینده وارد آزمایش‌های بالینی کند و آن را به بازیگری در بازاری تبدیل نماید که تحقیقات گراند ویو تخمین می‌زند حدود ۱۵ میلیارد دلار ارزش دارد.
او می‌گوید:”ما نشان داده ایم که واقعا چیزی داریم که می‌تواند به بیماران کمک کند. از نظر من همه چیز در مورد ورود به این دوره جدید علم و توانایی کمک به افرادی است که گزینه‌های درمانی بسیار اندکی در اختیار دارند”.
در حال حاضر بیش از ۱۰۰۰۰۰ نفر در ایالات متحده در فهرست انتظار پیوند عضو قرار دارند، اما کمتر از نیمی از آنان در بازه زمانی یک ساله به دلیل در دسترس بودن محدود اندام‌های اهدا کننده پیوند عضو را دریافت می‌کنند.
دانشمندان برای دهه‌های متمادی باور داشتند که اندام‌های حیوانات ممکن است به برخی از بیماران کمک کند حتی اگر آنان فقط راهی برای زنده نگه داشتن افراد به منظور دریافت یک عضو انسانی باشند. خوک‌ها نامزدی ایده آل برای ارائه اندام‌های اهدایی هستند، زیرا به سرعت رشد می‌کنند و اندام‌های آنان اندازه و عملکرد مشابهی در مقایسه با اندام انسان دارد.
همان طور که دانشمندان بیش‌تر در مورد نحوه عملکرد اندام‌های خوک در انسان می‌آموزند ممکن است بتوان آن‌ها را به گونه‌ای با استفاده از مهندسی ژنمتیک دستکاری کرد که در مقایسه با اندام انسان به دارو‌های سرکوب کننده سیستم ایمنی کم تری نیاز داشته باشند و یا اصلا نیازی نداشته باشند.
در مورد اخیر بیمار مردی ۶۲ ساله بود که کلیه‌های پیش‌تر پیوند شده او عملکردی ناموفق داشت و برنامه دسترسی گسترده سازمان غذا و داروی امریکا به او اجازه داد تا از مزایای درمانی روش اخیر بهره‌مند شود. دارو‌ها یا روش‌های آزمایشی این عمل به دنبال چندین آزمایش مختلف با استفاده از کلیه خوک به اهداکنندگان مرگ مغزی و هم چنین دو عمل بود که در آن بیماران زنده قلب خوک پیوندی و ویرایش ژنتیکی شده را دریافت کردند.
“جمیل عزی” جراح پیوند در بیمارستان بریگهام و زنان که در عمل جراحی روز پنجشنبه شرکت نداشت این عمل پیوند را مورد تحسین قرار داد. او به نشریه “فوربس” گفت:” این یک پیشرفت بزرگ است که دهه‌ها کار بر روی ایجاد آن انجام شد”. او هشدار داد پیش از آن که این نوع از جراحی برای انسان‌های بیمار عادی شود به داده‌های بسیار بیش تری نیاز داریم.
یک پرسش مهم در این میان آن است که یک کلیه خوک اهدایی در بدن یک انسان بیمار تا چه زمانی دوام می‌آورد. او می‌گوید:”اگر ظرف دو تا سه ماه از کار بیفتد این نشان می‌دهد که ما از موفقیت بسیار دور هستیم”. در سال ۲۰۲۳ میلادی دو بیمار که پیوند قلب خوک دریافت کردند طی مدت چند هفته پس از عمل پیوند جان شان را از دست دادند اگرچه هنوز به طور کامل مشخص نیست که علت آن چه بوده است.
یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های پیوند حیوان به انسان کسب اطمینان از این موضوع است که بدن فردی که پیوند را دریافت می‌کند اندام حیوان را اصطلاحا پس نمی‌زند یا به طور کامل رد نمی‌کند. این موضوع در حال حاضر مشکلی است که در مورد کلیه‌های اهدایی انسان وجود دارد و افراد بدبین به پیوند عضو خوک به انسان می‌گویند تفاوت‌های موجود بین خوک و انسان موفقیت آمیز بودن پیوند عضو را غیر ممکن می‌سازد.
اینجاست که ویرایش ژن وارد عمل می‌شود. کورتیس می‌گوید برای عمل پیوند عضو هفته گذشته اصلاح ژنتیکی کلیه خوک اهدایی با هفت ژن مختلف انسانی، حذف سه ژن خوک و ۵۹ قطعه DNA اضافی کاری ضروری بود. این ویرایش‌های ژنتیکی تضمین می‌کنند که کلیه‌ها تا حد پس زده شدن توسط سیستم ایمنی بدن بیمار مورد حمله قرار نگیرد اگرچه دارو‌های سرکوب کننده سیستم ایمنی درست مانند وضعیت موجود برای اعضای بدن انسان مورد نیاز است.
این ویرایش‌ها روی یک سلول خوک منفرد انجام شد که سپس در یک جنین گنجانده شده و شبیه سازی شد. جنین‌های شبیه سازی شده سپس در خوکی ماده کاشته شدند که بچه خوک‌هایی را با تغییرات ژنتیکی به دنیا آورد. کورتیس توضیح می‌دهد که تغییرات بسیار زیاد خطر تغییر ناخواسته سایر بخش‌های ژنوم حیوان را افزایش می‌دهد آن چیزی که تحت عنوان ویرایش‌های غیر دقیق شناخته می‌شوند.
با این وجود، در چند سال گذشته پیشرفت‌ها در توالی یابی ژنوم امکان تشخیص این که آیا ویرایش‌های غیر دقیق رخ داده یا خیر را امکان پذیر ساخته است. در مورد آن خوک خاص آن شرکت توانست تشخیص دهد که چنین ویرایش‌هایی حداقلی بوده و هیچ تاثیری بر نتیجه نخواهد داشت.
در مقاله‌ای که پاییز گذشته در نشریه نیچر منتشر شد آن شرکت مواردی را نشان داد که میمون‌هایی که پیوند کلیه خوک دریافت کرده بودند بیش از یک سال و در یک مورد بیش از دو سال زنده ماندند. این داده‌ها و پیوند موفقیت آمیز کلیه در سال جاری باعث شدند تا کورتیس بگوید که eGenesis در حال پیشرفت به این سمت است که بتواند به طور رسمی درخواستی را به سازمان غذا و داروی ایالات ماتحده برای آغاز یک کارآزمایی بالینی کامل به منظور کاشت کلیه‌های بیش‌تر خوک در انسان در اوایل سال ۲۰۲۵ میلادی ارسال کند.
با این وجود، کورتیس می‌گوید آن سازمان هنوز می‌خواهد پیش از ارائه چراغ سبز به شرکت داده‌های بیش تری را از نتایج بررسی بر روی پستانداران مشاهده کند. عزی می‌گوید اگرچه داده‌های بیش تری مورد نیاز است، اما آن چه تاکنون مشخص شده آن است که نشانگر خوبی می‌باشد و شرکت در مسیر درستی قرار دارد.
کورتیس می‌گوید یکی از کار‌هایی که ان شرکت برای افزایش مقیاس کار باید انجام دهد آن است که به جای نیاز به شبیه سازی و کاشت عضو به نقطه‌ای برسد که خوک‌های با اندام‌های آماده برای اهدا پرورش داده شوند. “جورج چرچ” یکی از بنیانگذاران eGenesis و محقق ژنتیک در دانشکده پزشکی هاروارد می‌گوید این وضعیت ممکن است فرصت‌هایی را برای یک اهدا کننده خوک فراهم سازد تا چندین اندام را برای بیماران فراهم نماید.
در نهایت، موضوع بر سر چشم انداز تولید اندام‌هایی در خوک است که نیازی به سرکوب سیستم ایمنی نداشته باشند. کورتیس می‌گوید برنامه‌های آن شرکت برای ویرایش کبد و قلب خوک به منظور پیوند به انسان که از فرآیند مشابهی برای کلیه‌ها استفاده می‌کند به نتیجه نزدیک‌تر است.
آن شرکت در ماه ژانویه از یک عمل موفقیت آمیز با استفاده از کبد خوک اصلاح ژنتیکی شده به بیماری دچار مرگ مغزی شده خبر داد که در ان عضو از خارج به بدن متصل بود. این روش می‌تواند به بیماران مبتلا به نارسایی کبد کمک کند تا چند روز حیاتی و به اندازه کافی برای دریافت پیوند از یک اهدا کننده انسانی زنده بمانند.
کورتیس می‌گوید به لطف این موفقیت شرکت او قصد دارد درخواستی را برای کبد‌های ویرایش ژنتیکی شده خود به سازمان غذا و داروی ایالات متحده ارسال کند و تصمیم دارد تا پایان سال جاری میلادی آزمایش‌های بالینی را اغاز نماید. در نهایت، آن شرکت قصد دارد کبد خود را به طور کامل به بیماران زنده پیوند بزند.
پیوند دائمی کلیه و کبد هدف eGenesis است. با این وجود، زمانی که نوبت به برنامه قلبی می‌رسد کورتیس می‌گوید که نگاه آن شرکت به اطفال بیمار است که قلب خوک تا زمانی که بتوانند عضوی را از انسان دریافت نمایند می‌تواند به عنوان پلی قابل دوام برای آنان عمل کند. او می‌گوید در حال حاضر بیش از ۵۰ درصد از کودکانی که نیاز به قلب جدید دارند در حالی که منتظر پیوند هستند جان شان را از دست می‌دهند.
آن شرکت در حال حاضر شاهد زنده ماندن بابون‌هایی با قلب‌های اصلاح ژنتیکی شده بوده که تاکنون بیش از ۲۰۰ روز زنده مانده اند. کورتیس می‌گوید امیدوار است این امر به “به پیشرفت پیوند قلب کودکان در اواخر سال جاری یا اوایل سال آینده میلادی منجر شود”.
آن شرکت در بلند مدت جاه طلبی‌های بزرگتری نیز دارد. کورتیس می‌گوید:”در نهایت، چشم انداز ترسیم شده تولید اندام‌هایی در خوک است که نیازی به سرکوب سیستم ایمنی ندارند. این امر می‌تواند بدان معنا باشد که بیماران پیوندی مجبور نیستند برای جلوگیری از پس زده شدن عضو از رژیم دارویی استفاده کنند که سیستم ایمنی را کُند می‌کند. علیرغم آن که آن موضوع باعث زنده ماندن بیماران می‌شود، اما آنان را در معرض خطر بیش تری برای ابتلا به عفونت و سرطان قرار می‌دهد. ما می‌دانیم که این وضعیت به مهندسی بیش تری نیاز دارد، اما مهم‌تر از آن ما به داده‌های انسانی بیش تری نیاز داریم”.
چرچ اشاره می‌کند که علاوه بر اندام‌هایی که بیماران پیوندی را از مصرف دارو بی نیاز می‌سازند قدرت مهندسی ژنتیک بدان معناست که آن شرکت حتی ممکن است روزی اندام‌های تقویت شده را ایجاد کند. برای مثال، او اشاره می‌کند که ممکن است بتوان ژنوم خوک را برای ایجاد اندام‌های مقاوم در برابر عوامل بیماری زای متعدد یا حتی اندام‌هایی که کُندتر پیر می‌شوند ویرایش کرد. برای اثبات این موضوع او به تحقیقات در آزمایشگاه خود در دانشکده پزشکی هاروارد اشاره می‌کند که نتایج بررسی شده ان در نشریه نیچر منتشر شده جایی که یک تغییر ژنتیک ساده باعث شد یک گونه باکتری در برابر همه ویروس‌های شناخته شده مقاوم شود.
او می‌گوید: “اکنون می‌خواهیم این کار را در خوک‌ها انجام دهیم”.
کورتیس اشاره می‌کند که برای آینده نزدیک آن شرکت نیازمند سرمایه بیش تری خواهد بود. او می‌گوید آن شرکت سرمایه کافی تا پایان سال ۲۰۲۶ میلادی خواهد داشت و در حال حاضر در حال افزایش سرمایه گذاری است. کورتیس امیدوار است این عملیات موفقیت آمیز به سرمایه گذاران بالقوه نشان دهد که شرکت در مسیر درستی قرار دارد.
او می‌گوید:” کاری که این اولین پیوند کلیه در یک فرد زنده انجام می‌دهد اعتبار کل رویکرد ما است و این امکان را به ما می‌دهد که نه تنها روی کلیه بلکه به موازات آن بر روی کبد و قلب نیز کار کنیم”.
