i

Aktuální číslo:

2022/7

Téma měsíce:

Rovnováha

Imunologická úskalí xenotransplantací

 |  11. 7. 2022
 |  Vesmír 101, 491, 2022/7

Budoucnost xenotransplantací

K smrti Davida Bennetta – prvního člověka, jemuž v těle pumpovalo srdce z geneticky upraveného prasete (Vesmír 101, 374, 2022/6) –, zřejmě přispěl prasečí virus. Podle zprávy, zveřejněné MIT Technology Rewiew (bit.ly/xenotransplantace) se ve tkáni transplantovaného srdce podařilo objevit prasečí cytomegalovirus. Je to překvapivé, protože prase, jehož srdce chirurgové při transplantaci použili, mělo být bez jakýchkoliv prasečích patogenů, s nimiž by oslabený imunitní systém příjemce musel bojovat. Problematika je nyní předmětem široké diskuse mezi odborníky. Poznání příčiny Bennettovy smrti totiž může mít vliv na další pokrok xenotransplantací, které se zdají být nadějí pro celosvětově rostoucí počet lidí se selhávajícími orgány. Pokrok v této oblasti sledují i špičkoví čeští transplantologové. Dvěma z nich nyní ve Vesmíru dáváme prostor.

Marek Janáč

Zájem o xenotransplantace v posledních letech výrazně vzrostl. První provedená xenotransplantace prasečího srdce člověku potvrzuje, že nejde jen o experimentální problematiku. Skutečnost, že tato operace skončila pacientovou smrtí, ale naznačuje, že překonat imunitu našeho těla je velmi složité, i když jí nabízíme náhradní orgány upravené pomocí nejmodernějších biotechnologií.

Reakce imunitního systému proti transplantovanému orgánu od jedince jiného druhu, tzv. xenotransplantátu, probíhá mnohem bouřlivěji než při přenosu orgánu u jedinců stejného druhu, u tzv. alotransplantace. V případě xenotransplantací prasečích orgánů, které s ohledem na velikost těchto zvířat i reálnou možnost jejich chovu odborníci zvažují nejčastěji, byl dlouho největší problém výskyt tzv. anti-alfa-gal protilátek. Tyto protilátky se přirozeně vyskytují v séru všech primátů včetně člověka a po transplantaci se okamžitě ve stěně cév navážou na alfa-galaktosyl-galaktózu, cukernou skupinu, která je součástí buněčných membrán většiny savců kromě primátů. Po navázání anti-alfa-gal protilátek na povrch cév začíná kaskádová aktivace specializovaných krevních bílkovin, tzv. komplementu, která vede k zničení cévních buněk a uvolnění látek řídicích přísun zánětlivých buněk do transplantovaného orgánu. Průsvit cév se velmi rychle ucpe a zásobované tkáně odumřou. Pomocí genetické manipulace lze nyní získat prasata, kterým alfa-gal na povrchu chybí a navíc mohou získat i lidské bílkoviny chránící před účinkem komplementu.

Podle dosavadního poznání se zdá, že xenotransplantace srdce od geneticky modifikovaného prasete primátovi slibuje až několikaroční přežití. Výrazně horší výsledky zatím přinášejí experimentální xenotransplantace ledvin, jater nebo plic. Při xenotransplantacích se také uvolňují mnohem vyšší koncentrace cytokinů, látek, kterými se imunitní systém dorozumívá, např. tumor nekrotizujícího faktoru alfa nebo interleukinů 1 a 6 a je možné, že kromě léků tlumících imunitní reakce organismu (imunosuprese) bude nezbytné podávat i tzv. biologickou léčbu – monoklonální protilátky, které tyto látky utlumí.

Podobně se zvažuje biologická léčba zaměřená na povrchové antigeny, jimiž se imunitní buňky přímo dorozumívají vzájemným kontaktem, tzv. kostimulační molekuly. Jak imunosupresi, tak i využití biologické léčby doprovází řada nežádoucích účinků. Potlačení imunitních mechanismů zejména výrazně zvyšuje riziko infekcí, přičemž je nutno počítat i s řadou mikroorganismů, které osidlují tkáně zvířat a imunitní systém člověka proti nim není vycvičen. Proto lékařský výzkum stále hledá cesty, kde by imunosupresivní terapie nebyla nutná. Jednou z možností je „pěstování“ lidských tkání ve zvířecím organismu. Tento přístup využívá tzv. exogeneze, kdy po injikování lidských kmenových buněk do prasečího zárodku v časném období (na úrovni blastocysty) vznikne chiméra a v embryu se vyvíjejí lidské buňky a tkáně, které by později bylo možno transplantovat. Zmíněná embrya se v prasečí děloze vyvíjela normálním způsobem, nutno však brát v úvahu i aspekty etické, které s možností produkce lidsko-prasečích chimerických organismů určitě souvisejí.

Intenzivní výzkum se v současnosti odehrává také v oblasti imunologické tolerance, jednou z možností je např. experimentální transplantace xenogenního brzlíku, orgánu, kde dozrávají T-lymfocyty. V případě alotransplantací je možné u některých jedinců navodit transplantační toleranci např. při současné transplantaci kostní dřeně a ledviny, což v případě xenotransplantací není reálné. Další vývoj této technologie však ještě může přinést mnohá překvapení.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Náhrady orgánů

O autorovi

Ilja Stříž

Prof. MUDr. Ilja Stříž, CSc. (*1958) se původně věnoval respirační imunologii v Ústavu plicních nemocí a v UNMC v Omaze, nyní se zabývá převážně transplantační problematikou v Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM), kde je přednostou Pracoviště laboratorních metod. Vyučuje na 1. LFUK a v IPVZ.
Stříž Ilja

Doporučujeme

Sirovodík chrání spermie mužů

Sirovodík chrání spermie mužů audio

Jaroslav Petr  |  18. 7. 2022
Samci savců včetně mužů si ve varlatech vyrábějí toxický plyn. S jeho pomocí chrání spermie před poškozením v nepříznivých podmínkách.
„Méně jíst a více cvičit!“

„Méně jíst a více cvičit!“ uzamčeno

Adam Obr  |  12. 7. 2022
Tuto radu dostal prakticky každý, kdo se někdy ve svém životě rozhodl zhubnout. Snížit „aspoň o dvě kila“ hmotnost svých tukových zásob...
Spolupráce s Ruskem po 24. únoru 2022

Spolupráce s Ruskem po 24. únoru 2022 uzamčeno

Vladimír Wagner  |  11. 7. 2022
Ruská invaze dopadá i na vědeckou spolupráci, mnohé z mezinárodních projektů byly po invazi zrušeny nebo jsou významně ohroženy. Zmínit lze třeba...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné