Что такое ксенотрансплантация: как органы животных могут изменить медицину

Автор: Уго Франсиско де Соуза

Рецензент: Бенедетта Куффари, магистр наук

Органы свиней, полученные с помощью генной инженерии, превращают ксенотрансплантацию из экспериментальной в клиническую реальность, но путь к их повсеместному использованию зависит от безопасности, долговечности и общественного доверия.

Введение

Несмотря на то, что трансплантация органов является одним из самых значимых достижений современной медицины, глобальная ситуация в области трансплантологии в настоящее время характеризуется серьёзным дисбалансом между растущим числом пациентов с терминальной стадией органной недостаточности и ограниченным количеством человеческих аллотрансплантатов. Последние достижения в области технологий редактирования генома и иммуносупрессивной терапии делают ксенотрансплантацию одним из наиболее перспективных решений этого глобального кризиса в сфере здравоохранения. Вместо того чтобы заменить донорство органов от человека, современные клинические программы рассматривают ксенотрансплантацию как дополнительный потенциальный источник органов для тщательно отобранных пациентов, имеющих ограниченный доступ к традиционной аллотрансплантации. 2

Последние достижения в области ксенотрансплантации

Ксенотрансплантация — это трансплантация, имплантация или инфузия живых клеток, тканей или органов животного в организм человека.1 Современная эра ксенотрансплантации началась в 1964 году, когда Кит Римтсма провел трансплантацию почки от шимпанзе человеку. Один из реципиентов прожил с пересаженной почкой девять месяцев. 2

Последующие резонансные случаи, в том числе пересадка сердца шимпанзе Джеймсу Харди в 1964 году и пересадка сердца бабуина «Бэби Фэй» в 1984 году, продемонстрировали потенциал приматов, не относящихся к человеческому роду. Однако последующие исследования показали, что филогенетической близости недостаточно, чтобы преодолеть сохраняющиеся иммунологические различия между реципиентами-людьми и донорами-приматами.1 В настоящее время приматы, кроме человека, не используются в качестве источника органов из-за этических соображений, риска заражения, ограниченной доступности и более медленного размножения по сравнению со свиньями. 1

К началу 2020-х годов в области ксенотрансплантации был достигнут значительный прогресс. В качестве примера можно привести Дэвида Беннетта-старшего, который в 2022 году прожил 60 дней после того, как ему пересадили свиное сердце, отредактированное в 10 генах (10-GE). До самой смерти у него сохранялась нормальная бивентрикулярная функция.1 В 2024 году 62-летний пациент с терминальной стадией почечной недостаточности получил почку свиньи с отредактированным геномом. Сначала у него восстановилась функция мочеиспускания и нормализовался уровень креатинина, но позже, после выписки, реципиент умер, и этот случай остался единственным в своем роде. 5

В более поздних отчетах о ксенотрансплантации почек свиньи человеку описываются более длительные периоды выживаемости, в том числе случай, когда пациент прожил 271 день после трансплантации, но это скорее единичные клинические случаи, а не свидетельство того, что трансплантация может быть долгосрочной. 6

В то же время китайские исследователи сообщили о том, что миниатюрная свиная почка, выращенная с помощью генной инженерии, начала функционировать у 69-летней реципиентки. Это позволяет предположить, что определенные комбинации нокинов могут поддерживать длительную функциональность при меньшем количестве генетических модификаций. 6

Стратегии генной инженерии в области ксенотрансплантации

Десятилетия исследований показали, что свиньи являются оптимальным видом-донором для ксенотрансплантации благодаря быстрому созреванию их органов, которые достигают размеров человеческих в течение шести месяцев, а также высокому репродуктивному потенциалу. 1 Свиньи также обладают практическими преимуществами, поскольку их анатомия и физиология в целом соответствуют требованиям, предъявляемым к человеческим органам, а племенное стадо можно содержать в контролируемых условиях биобезопасности.2 В современных моделях «UKidney» на основе свиных тканей преимущественно используются 10 специфических генных модификаций, четыре из которых представляют собой нокаут генов свиньи, а шесть — инсерцию генов человека. 7

Ключевые нокауты нацелены на углеводные антигены α-1,3-галактозу (GGTA1), Neu5Gc (CMAH) и группу крови Sd(a) (B4GALNT2), чтобы устранить ксеноантигены, способствующие сверхострому отторжению.2 Дополнительные вставленные человеческие трансгены кодируют регуляторные белки комплемента 46 (CD46) и CD55 для уменьшения повреждения эндотелия, а также регуляторы свертываемости крови, такие как тромбомодулин (TBM) и рецептор эндотелиального белка С (EPCR), для предотвращения тромботической микроангиопатии. 8

Открытие технологии кластерных регулярно интерполированных коротких палиндромных повторов (CRISPR-Cas9) произвело революцию в современной ксенотрансплантологии, позволив вносить множественные изменения в донорские органы.6 В почке свиньи 69-GE были достигнуты модификации в генах иммунитета и роста при одновременной инактивации всех 62 копий эндогенного ретровируса свиней (PERV), нативного для генома свиней, тем самым снижая теоретический риск передачи ретровируса, а не устраняя более широкие риски инфицирования, такие как PCMV/PRV или другие скрытые патогены свиней.6,9

Иммунологические барьеры на пути к ксенотрансплантации

Несмотря на значительный прогресс в области генной инженерии и иммуносупрессивной терапии, широкое клиническое применение ксенотрансплантации сдерживается рядом научных, инфекционных и этических барьеров. Например, хроническое отторжение остается распространенным осложнением, которое часто проявляется в виде прогрессирующего интерстициального фиброза и протеинурии в течение нескольких месяцев.2

Клинические исследования пациентов после ксенотрансплантации показали, что иммунологическая реакция проходит в три этапа, начиная с гиперострого отторжения (ГО), опосредованного преформированными антителами, которое происходит в течение нескольких минут. В течение нескольких недель происходит острое отторжение, опосредованное антителами (ООА), за которым следует клеточное отторжение с инфильтрацией Т-клетками и естественными киллерами. 2 Активация врожденного иммунитета, повреждение комплементом, активация тромбоцитов и нарушение свертываемости крови также могут привести к повреждению эндотелия ксенотрансплантата и способствовать развитию тромботической микроангиопатии. 8

Чтобы избежать этих потенциально смертельных осложнений, врачи перешли от стандартных схем применения ингибиторов кальциневрина к протоколам блокады ко-стимуляции, нацеленным на сигнальный путь CD40/CD154, поскольку такие подходы значительно увеличивают выживаемость трансплантатов у приматов. 6 Однако оптимальный режим поддерживающей иммуносупрессии у людей до сих пор не определен, и необходимо найти баланс между предотвращением отторжения и риском инфицирования и развития злокачественных опухолей. 2,9

Риски и проблемы

Еще одной проблемой является потенциальная передача инфекционных патогенов животного происхождения, в частности цитомегаловируса свиней/розеовируса свиней (ЦВС/РСВ). Чтобы снизить риск вирусного заражения, донорские органы закупаются исключительно в специализированных учреждениях, свободных от патогенов (DPF), где животные содержатся в условиях строгой биобезопасности.2 В рекомендациях по борьбе с инфекционными заболеваниями также особое внимание уделяется скринингу доноров, наблюдению за реципиентами, архивированию биологических образцов и долгосрочному мониторингу, поскольку новые или латентные свиные патогены может быть сложно выявить до трансплантации. 9

Важно отметить, что ксенотрансплантация вызывает этические споры. Все больше организаций по защите прав животных утверждают, что свиньи — существа со сложным интеллектом, и их не следует использовать в качестве биологических фабрик. 1 Этим опасениям противостоит утилитарная позиция мирового медицинского сообщества, согласно которой животных-доноров содержат и приносят в жертву в строгих гуманных условиях, соответствующих международным стандартам. 8 Нормативно-правовая база также требует прозрачного информированного согласия, контроля со стороны органов здравоохранения и отслеживания реципиентов, поскольку инфекционные риски могут выходить за рамки конкретного пациента. 8,9

Перспективные направления

Новые исследования посвящены потенциалу межвидового химеризма, при котором человеческие индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) вводятся в эмбрионы свиней для выращивания частично гуманизированных органов.1 Такие подходы могут улучшить интеграцию тканей и повысить выживаемость трансплантатов в долгосрочной перспективе, снизив при этом зависимость от пожизненной иммуносупрессивной терапии.

Более того, исследование EXPAND (NCT06878560) в настоящее время оценивает 10-GE UKidney в рамках многоцентровой клинической программы, разработанной для поддержки заявки на получение лицензии на биологические препараты (BLA) в FDA. Поскольку это официальное клиническое исследование, а не индивидуальная процедура, основанная на сострадании, оно может предоставить более систематические данные по отбору пациентов, мониторингу безопасности и эффективности трансплантата. В случае успеха это испытание могло бы послужить основой для широкого одобрения и стандартизированного регулирования в данной области.7 Однако более широкое внедрение по-прежнему будет зависеть от воспроизводимой приживаемости трансплантатов, масштабируемой селекции без использования патогенов, проверенных производственных процессов и систем послеоперационного наблюдения. 2,8,9

Ссылки

1. Вадивала И. Дж., Гарг П., Яззи Дж. Х. и др. (2022). Эволюция ксенотрансплантации как альтернативы при нехватке доноров для трансплантации сердца. Cureus. DOI: 10.7759/cureus.26284. https://www.cureus.com/articles/102367-evolution-of-xenotransplantation-as-an-alternative-to-shortage-of-donors-in-heart-transplantation#!/
2. Андерсон Д. Дж. и Локк Дж. Э. (2024). Стратегии внедрения ксенотрансплантации в клиническую практику. Current Transplantation Reports 11(4); 251-258. DOI: 10.1007/s40472-024-00455-3. https://link.springer.com/article/10.1007/s40472-024-00455-3
3. Глобальная обсерватория по донорству и трансплантации. (2025). Глобальный отчет о деятельности в области донорства и трансплантации за 2024 год. Всемирная организация здравоохранения.
4. Система данных о заболеваниях почек в США. (2023). Ежегодный отчет USRDS за 2023 год: Эпидемиология заболеваний почек в США (Том 2, глава 7: Трансплантация). Национальные институты здравоохранения, Национальный институт диабета, болезней органов пищеварения и почек. https://usrds-adr.niddk.nih.gov/2023/end-stage-renal-disease/7-transplantation. По состоянию на 4th мая 2026 года
5. Каваи Т., Уильямс У. У., Элиас Н. и др. (2025). Ксенотрансплантация свиной почки при терминальной стадии почечной недостаточности. 392 Медицинский журнал Новой Англии(19); 1933–1940. DOI: 10.1056/nejmoa2412747. https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMoa2412747
6. Тао П. и Чжоу К. (2025). Последние достижения в области ксенотрансплантации почек свиньи человеку. Frontiers in Immunology 16. DOI: 10.3389/fimmu.2025.1735113. https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2025.1735113/full
7. United Therapeutics Corporation. (2025). Корпорация United Therapeutics объявляет о первой трансплантации в рамках клинического исследования EXPAND препарата UKidney у пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности. https://ir.unither.com/press-releases/2025/11-03-2025-120022270. По состоянию на 4 мая 2026 года.
8. Хоторн У. Дж., и др. (2025). Позиция Международной ассоциации ксенотрансплантации (International Xenotransplantation Association, IXA) по истории, современному состоянию и регулированию ксенотрансплантации. Transplantation 109(8); 1301-1312. DOI: 10.1097/tp.0000000000005373. https://journals.lww.com/transplantjournal/fulltext/2025/08000/international_xenotransplantation_association.16.aspx
9. Фишман Дж. А., Деннер Дж. и Скоби Л. (2025). Позиция Международной ассоциации ксенотрансплантации (International Xenotransplantation Association, IXA) по вопросам инфекционных заболеваний при ксенотрансплантации. Трансплантация 109(8); 1296-1300. DOI: 10.1097/tp.0000000000005371. https://journals.lww.com/transplantjournal/abstract/2025/08000/international_xenotransplantation_association.15.aspx

Последнее обновление: 4 июня 2026 г.