این دانشمندان آینده جدیدی را برای پیوند عضو ترسیم می کنند - و این با خوک ها شروع می شود

محققان مؤسسه پیوند Langone NYU برندگان نمایشگاه علمی Gizmodo 2026 به دلیل کار مداوم خود در توسعه پیوند حیوان به انسان، همچنین به عنوان پیوند خارجی شناخته می شوند.

آیا می‌توانیم یک منبع مطمئن و ایمن از اندام‌های جدید برای کسانی که به آنها نیاز دارند ایجاد کنیم؟

در سپتامبر 2021، رابرت مونتگومری و تیمش یک روش جدید را انجام دادند: اولین پیوند یک عضو خوک اصلاح شده ژنتیکی به بدن انسان هنوز سالم. خانواده یک بیمار مرده عصبی به تیم اجازه دادند تا در طول مدت آزمایش، بدن بیمار را روی دستگاه تنفس مصنوعی با اندام پیوند شده نگه دارند. به‌مدت 52 ساعت، به نظر می‌رسید که کلیه خوک مانند کلیه‌های معمولی انسان عمل می‌کند، بدون هیچ نشانه‌ای از طرد.

در مجموع، این تیم شش مورد از این مطالعات را انجام داده است که دو مورد از آنها مربوط به قلب خوک بود. همچنین پیوندهای تجربی بیگانه را با انسان‌های زنده بر اساس استفاده دلسوزانه انجام داده است، به این معنی که این پیوندها بر روی افرادی انجام شده است که هیچ جایگزین پزشکی دیگری برای آنها در دسترس نبود.

همه این کار توسط تیم NYU و دیگران اکنون به اولین کارآزمایی بالینی این فناوری برای افراد مبتلا به بیماری کلیوی در مرحله نهایی رسیده است: مطالعه EXPAND، که توسط United Therapeutics Corporation، یکی از دو شرکتی در ایالات متحده که این اندام های ویرایش شده خوک را ایجاد می کنند، حمایت می شود. اولین بیمار در این کارآزمایی نوامبر گذشته کلیه اصلاح شده خود را در NYU Langone Health دریافت کرد.

حقیقت ساده این است که پزشکان اندام یدکی کافی ندارند. در حال حاضر بیش از 100000 آمریکایی در لیست انتظار برای عضو هستند و هر هفت دقیقه یک نفر جدید اضافه می شود. با این حال تنها 49000 پیوند سالانه انجام می شود. تخمین زده می شود که روزانه 12 نفر در انتظار لیست پیوند جان خود را از دست می دهند.

محققان مدت‌ها امیدوار بودند که اندام‌های حیوانات بتوانند این شکاف را پر کنند، با این حال ما به دلیل تفاوت‌های بیولوژیکی که بدن ما را با خوک یا میمون ناسازگار می‌کند، مانع شده‌ایم. با این حال، در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های ویرایش ژنی مانند CRISPR به دانشمندان این امکان را داده است که ژن‌هایی را که در خوک‌ها مسئول این ناسازگاری هستند، قطع کنند و همچنین ژن‌های دیگری را اضافه کنند که باعث تطابق بهتر آنها می‌شود.

یکی از تغییرات کلیدی در این خوک‌های اصلاح‌شده، از بین بردن توانایی آن‌ها در تولید آلفا-گال است، قندی که به وفور در ماهیچه‌های تقریبا همه پستانداران یافت می‌شود، به استثنای اکثر پستانداران مانند انسان. خوک‌های خاص مورد استفاده در این کارآزمایی دارای 10 ویرایش ژنتیکی هستند: چهار حذف ژن و 6 مورد اضافه.

این نوآوری‌ها، تصور دنیایی را ممکن ساخته است که در آن پیوند بیگانه می‌تواند واقعا به حل بحران کمبود اعضا کمک کند. این بحرانی است که مونتگومری هم به عنوان پزشک و هم اخیرا به عنوان دریافت کننده قلب اهدایی در سال 2018 از نزدیک با آن آشنا است.

مونتگومر به G Montgomer گفت: «اگرچه من یک جراح پیوند هستم، فقط داستان‌های موفقیت را می‌بینم. افرادی را می‌بینم که در فهرست قرار می‌گیرند، و سپس پیوندی روی آنها انجام می‌دهیم. و حتی در میان افرادی که پزشکان و جراحانی که پیوند انجام می‌دهند، تعصب زیادی برای بقا وجود دارد - ما همه افرادی را که هر روز در حال مرگ هستند و منتظر عضوی هستند، نمی‌بینیم. زمانی که مجبور شدم خودم با آن کفش ها راه بروم و متوجه شدم که بعید است که به موقع پیوند انجام دهم، فقط طرز فکرم را در مورد این موضوع تغییر داد.

واقعا مرا وادار کرد که بیدار شوم و قول بدهم که بقیه عمرم را صرف یافتن منبع دیگری از اندام کنم.»

ما بسیار در روزهای اولیه پیوند بیگانه هستیم، و حتی با ظهور خوک های اصلاح شده ژنتیکی، هنوز برخی از شکست ها وجود داشته است. برای مثال، یک پیوند زودهنگام قلب در یک فرد زنده - که توسط پزشکان دانشگاه مریلند انجام شد - احتمالا حداقل تا حدی به دلیل وجود یک ویروس پنهان در اندام خوک که در نهایت باعث عفونت شد، شکست خورد (فرد در نهایت دو ماه پس از پیوند مرد).

و رکورد فعلی برای بقای یک کلیه خوک اصلاح شده ژنتیکی شده در داخل یک فرد هنوز تنها 271 روز است که بسیار کمتر از سال ها - تا دهه ها - استفاده از کلیه های اهدایی انسان این روزها است.

اما حتی شکست‌ها نیز به پیشبرد این تحقیق کمک کرده است. به عنوان مثال، اکنون غربالگری و حذف گسترده‌تر ویروس‌های خوک نهفته وجود دارد. مونتگومری همچنین خاطرنشان می کند که پیوند انسان اولیه با چالش های مشابهی مانند زمان بقای اندام کوتاه مواجه بود. او می‌گوید در مقایسه با آن دوران، به نظر می‌رسد که زمینه پیوند بیگانه با سرعت بسیار بیشتری در حال پیشرفت است.

اگرچه این کارآزمایی بالینی به تنهایی ممکن است پیوند زنو را به عنوان جایگزینی پرکاربرد برای مداخلاتی مانند دیالیز تایید نکند، مونتگومری امیدوار است چنین زمانی در آینده ای نه چندان دور فرا برسد. از آنجا، دنیای کاملا جدیدی از امکانات در دسترس خواهد بود.

او گفت: "این می‌تواند همه چیز را در پیوند تغییر دهد. باعث می‌شود که اندام منتظر مردم باشد، نه برعکس. اساسا می‌توانیم عضوی را به هر کسی که نارسایی عضوی دارد و کاندیدای معقولی است، تحویل دهیم." "من فکر می کنم، در نهایت، طول عمر ما تغییر خواهد کرد. اگر فقط بتوانیم در مواقع لزوم یک عضو را تعویض کنیم، هم طول عمر و هم طول عمر ما افزایش می یابد. این مانند نگه داشتن یک ماشین قدیمی است. تنها دلیلی که اکنون نمی توانیم این کار را انجام دهیم - این که نمی توانیم آن را به اکثریت مردم برسانیم - این است که اندام کافی نداریم.

بنابراین وقتی کمبود اندام‌ها را از بین ببرید، فکر می‌کنم آینده‌ای را خواهید دید که کاملا متفاوت به نظر می‌رسد.»

بخش اول کارآزمایی EXPAND شامل شش بیمار می‌شود که واجد شرایط پیوند کلیه معمولی نیستند و ایمنی این مداخله را تأیید می‌کند. با فرض اینکه این کار به آرامی پیش برود، کارآزمایی 44 بیمار دیگر را تا حدود سال 2027 تحت پوشش قرار خواهد داد. این گروه شامل بیمارانی است که در لیست انتظار کلیه قرار دارند که احتمال مرگ آنها بیشتر است یا بدون پیوند معمولی می روند.

مونتگومری می‌گوید ظرف پنج سال آینده، سازمان غذا و دارو می‌تواند به خوبی تصمیم بگیرد که این کلیه‌ها را برای استفاده گسترده‌تر بر اساس نتایج آزمایش‌ها تأیید کند.

رسیدن به این نقطه برای تیم NYU و شرکای آن یک تعهد بزرگ بوده است.

من همیشه یک اسلاید از همه همکارانمان و همه افراد تیممان را نشان می‌دهم، و احتمالا سیصد یا چهارصد نفر هستند. سپس شرکتی است که در واقع خوک‌ها را پرورش می‌دهد، این ویرایش‌های ژنی را انجام می‌دهد، آنها را در یک مرکز عاری از بیماری‌زا نگه می‌دارد و آنها را برای ویروس‌ها آزمایش می‌کند. همه افراد در اتاق عمل هستند، همه افراد در اتاق عمل هستند. با برخی موسسات دیگر که در زمینه های مختلف تخصص دارند.

و شرکت‌هایی هستند که در حال ساخت برخی از داروهای سرکوب‌کننده سیستم ایمنی جدید هستند که ما در این آزمایش‌ها استفاده می‌کنیم.» مونتگومری گفت: «بنابراین این یک جامعه بزرگ است.

به محض اینکه آزمایش EXPAND گسترش یابد، انتظار می رود ده مرکز مختلف این پیوندها را انجام دهند. و شرکت eGenesis در حال پیشروی با آزمایش بالینی مشابهی بر روی کلیه خوک اصلاح شده ژنی خود است.

برای دیدن همه برندگان نمایشگاه علمی Gizmodo 2026 اینجا را کلیک کنید.