異種移植: 進歩とは?

1 月には、アメリカ人の患者が豚の心臓移植後 2 か月生存しました。 倫理的な問題も提起する偉業。 移植学会の会長であるジル・ブランチョ氏にとって、異種移植片はとりわけ研究分野の 1 つです。

動物の臓器が人間に移植されたことはありますか?

はい ! 20 世紀の初めに、異種移植片は移植の可能性、つまり臓器をその血管を介して別の個体の血管に接続する可能性を示しました。 技術的に可能であることはすでにわかっていましたが、臓器は常にレシピエントによって拒否されました。 霊長類の臓器は長い間移植されてきました。 患者は 1964 年にチンパンジーの腎臓で 9 か月生存し、1984 年にはアメリカ人の赤ちゃんがヒヒの心臓移植後 21 日生き延びました。

患者の死にもかかわらず、この初演は成功したと見なされます。 なんで ?

初めて、遺伝子操作されたブタの心臓が、数分以内に起こる超急性拒絶反応なしにヒトに移植されました。 研究による成功: 2016 年に、豚の心臓が異所性位置 (胸部の外側: 心臓は鼓動するが血液を送り出さない) にあるヒヒが 3 年間生き延びました。 2 年後、ドイツのミュンヘンのチームが豚の心臓を同所性同位体 (腹部の内側) に移植し、サルは 6 か月間生存しました。 こうした実験を経て、1月に行われた手術が初めての成功例ですが、異種移植片の開発につながるのでしょうか? わからない。

移植は、人間であれ動物であれ、なぜ私たちの免疫系によって拒絶されるのでしょうか?

私たちの体は、抗原 (または HLA) と呼ばれる細胞の表面に存在する分子のおかげで、非自己と自己を区別することができます。 後者はそれぞれ特定のアイデンティティ機能を形成します (一卵性双生児のみが同じものを持っています)。 体は移植を異物として認識し、抗拒絶薬によってブロックされる免疫反応を引き起こします。 生涯にわたる治療のおかげで、移植患者は 30 年から 40 年生きます。 異種移植の場合、種の違いによる分子の不適合もあります。 私たちは実際に哺乳類の遺伝子を標的とする天然抗体を作りました。 彼らは人畜共通感染症から私たちを守りますが、動物の臓器移植の場合、拒絶反応を引き起こします. これらの抗体の標的を取り除くことで、少なくとも最初の数週間は移植が攻撃されないようにします。

豚の心臓はどのような遺伝的変化を受けましたか?

コアはいくつかの点で変更されています。 私たちが抗体を持っているブタ組織からの3つの遺伝子は、ゲノム編集技術を使用して無効にされています. 4番目の遺伝子である成長ホルモン受容体が不活性化されました。 実際、これらの豚は急速に成長しています。 そして、移植された心臓が成長し続け、胸に押しつぶされるのを防ぐ必要がありました. 最後に、移植を保護するために、抗体をブロックする遺伝子を含む 6 つのヒト遺伝子が挿入されました。

他の臓器は移植できますか?

可能性はありますが、障害は残ります。 したがって、肝臓は体内を循環し、抗体の標的となるインスリンなどの多くのタンパク質を生成します. このタイプの移植は、劇症肝炎などの緊急事態で、移植に数時間しかない場合に考慮することができます。 胸部に移植されていない豚の肝臓は、互換性のある人間の肝臓を見つけるのを待っている間、欠乏を補うことができます. 腎臓側では、豚の臓器(ヒヒに移植されたもの)が血液を適切に浄化することが実験で示されています. 一方、肺は、体からひどく拒絶される臓器の 1 つです。 そして、解剖学的構造の違いが問題を提起します。この器官は、動物では水平方向に拡張するのに対し、垂直方向の動きではうまく機能するのでしょうか?

遺伝的に人間に近い霊長類の心臓ではなく、なぜブタの心臓が移植されたのでしょうか?

数年間、霊長類は種に近かったことと、結果としてヒトゲノムと再結合する可能性のある内因性ウイルスが伝染するリスクがあることから、霊長類を使用しないことが決定されてきました。 これは、20 世紀半ばにチンパンジーから人間に感染した HIV で起こったことです。 さらに、ヒヒの胸部に移植された豚の心臓がうまく機能することが実験的研究によって示されています。

豚ウイルスのヒトへの感染をどのように回避できますか?

動物施設で無菌状態で飼育され、病原菌にさらされていないことを確認するために非常に若い動物を選択することが重要です。 リスクは霊長類よりも低いですが、ブタのゲノムに登録されているレトロウイルスは、ヒトのゲノムと再結合する可能性があります。 CRISPR-CAS 9 テクノロジーのおかげで [qui permet de couper, remplacer, inactiver, modifier un gène, ndlr]ドイツのチームは、既知の内因性レトロウイルス配列を無効にすることができました。

これらの異種移植は、倫理的な問題も引き起こします…

動物の遺伝的遺産に介入し、それを治療に使用する権利はありますか? これらは基本的な質問です。 私たちは何千年もの間、この動物を食物として利用してきましたが、工場での飼育の条件はあまり倫理的ではありません。 健康目的での使用は私に衝撃を与えません. また、豚を変身させたり、魔術師の見習いを演じたりするのではなく、実際に生物医学になる希少種の少数の個体に頼ります.

臓器不足を考えると、これらの異種移植片はどのような希望を表していますか?

異種移植は、とりわけ研究分野の 1 つです。 心臓の場合、医師は現在、臓器の機能不全を補うことを可能にするベルトに取り付けられたポンプである循環サポートなどの代替手段を持っています. 人工心臓は、解決すべき技術的問題はあるものの、将来の解決策となります.したがって、異種移植片の利点が既存のものを超えていることを実証する必要があります. 一方、人工臓器の製造がはるかに複雑な腎臓や肺については、動物由来の臓器の研究を継続することに大きな関心が寄せられています。

科学は臓器再生やバイオ人工臓器の分野でも進歩を遂げています…

はい、後者の場合、臓器から始めて、その細胞を排出し、その中でレシピエントの幹細胞に由来する細胞を成長させて、免疫適合性臓器を取得します. 2016年、故人から採取された人間の心臓は、幹細胞由来の細胞で再細胞化され、再び鼓動し始めました(研究室で). 動物はバイオリアクターになる可能性があります。日本の科学者は、患者に移植できるヒト細胞から作られた臓器の動物キャリアに取り組んでいます。 他の方法には、幹細胞を使用して損傷した臓器を再生することが含まれます。 すべてはまだ実験的なものです。 しかし、幹細胞の研究または再生におけるブレークスルーはより速く、異種移植片は圧倒される可能性があります。 探求すべき道はまだたくさんあります。

Sako Masahiro

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