Op een boerderij in Virginia fokt een bedrijf genaamd Revivicor varkens die enige genetische overeenkomsten hebben met mensen. De wetenschappers noemen ze GalSafe-varkens en ze hebben vijf menselijke genen toegevoegd aan de levers, nieren en harten van de varkens. De hoop is dat de organen kunnen worden geoogst en gebruikt voor transplantaties en dat menselijke lichamen ze niet zullen afwijzen.
Het klinkt als science fiction, maar het werkt een beetje. Revivicor (gestart door het Britse bedrijf PPL Therapeutics dat Dolly het gekloonde schaap produceerde) maakt vooruitgang in het langzaam groeiende veld van xenotransplantatie, of de transplantatie van niet-menselijke organen of cellen in een menselijk lichaam. De eerste stap was om transplantaties van de ene diersoort naar de andere te realiseren.
Vorige maand slaagden chirurgen bij het National Heart, Lung en Blood Institute in Bethesda, Maryland erin om een van de genetisch gemodificeerde varkensharten van Revivicor 945 dagen in de maag van een baviaan in leven te houden. Ze testten de immuunrespons van de baviaan op het vreemde orgaan, niet het vermogen van het varkenshart om te functioneren als het hart van het dier. Mensen delen meer dan 90 procent van hun DNA met bavianen, dus het transplanteren van een varkensorgaan in de primaat is een stap in de goede richting.
Er is een tekort aan menselijke organen voor transplantaties - er sterven elke dag gemiddeld 21 mensen in de Verenigde Staten omdat ze niet op tijd transplantaties krijgen. Longen of harten kunnen slechts enkele uren op ijs functioneel zijn en worden daarom vaak niet gebruikt voordat ze vervallen. Revivicor denkt dat varkensorganen die leegte kunnen opvullen en een veel toegankelijker en overvloediger aanbod van transplanteerbare organen kunnen creëren, als wetenschappers ons lichaam zover krijgen om ze te accepteren.
Varkens zijn genetisch ver verwijderd van mensen, maar hun organen zijn van vergelijkbare grootte en ze zijn gemakkelijk te kweken, daarom zijn ze een doelwit geweest voor xenotransplantatie. Varkenskleppen worden al met succes gebruikt in harttransplantaties.
Mens-op-mens orgaantransplantatie bestaat pas sinds de jaren 1950 en wetenschappers werken al bijna zo lang aan dier-op-mens transplantaties. In de jaren '60 experimenteerde Keith Reemtsma met het transplanteren van chimpansee-nieren naar mensen. De meeste van hen faalden binnen een paar weken, maar een vrouw leefde negen maanden. De meeste andere pogingen tot xenotransplantaties, vooral harten en longen, hebben vergelijkbare mate van succes gehad. In 1984 transplanteerde Leonard Bailey in een van de beroemdste transplantaties van verschillende soorten een bavianenhart in een baby, Baby Fae. Het hart faalde na 20 dagen, maar het werd een toegangspoort voor de eerste pediatrische hart-op-mens harttransplantatie een jaar later. Onlangs hebben wetenschappers met genetische manipulatie, naast het varkenshart, een varkensnier gedurende 136 dagen in leven en functioneren in een baviaan.
Tot dusverre waren transplantaties tussen soorten onmogelijk voor onbepaalde tijd in stand te houden, omdat het menselijke immuunsysteem is gebouwd om vreemde organen af te wijzen. In laboratoriumproeven treden problemen op wanneer menselijk bloed door varkensorganen pompt. Volgens Revivicor wordt de immuunrespons getriggerd door natuurlijke antilichamen gericht tegen het galactose-epitoop of het deel van de varkenscellen dat bepaalt of antilichamen zich kunnen hechten of niet. Het bedrijf is dus bezig om die epitoop aan te passen door menselijke trombomoduline, het eiwit dat die epitopen omhult, aan het genoom van het varken toe te voegen. Dat maakt dat ze menselijker lijken, en daarom is het minder waarschijnlijk dat het lichaam ze verwerpt.
De uitdaging is om zich te richten op de genen die menselijke lichamen afwijzen en vervolgens manieren vinden om ze te bewerken. De baviaan die overleefde met de harttransplantatie volgde een zware kuur met immunosuppressiva en stierf toen deze uit het regime werd gehaald. Maar wetenschappers zijn nog steeds hoopvol over het volgende experiment - het vervangen van het hart van een baviaan door een varkenshart.
"Op basis van de gegevens van langdurig overlevende transplantaten, hopen we dat we onze resultaten in het levensondersteunende model kunnen herhalen. Dit heeft het potentieel om de weg vrij te maken voor het gebruik van dierlijke organen voor transplantatie bij mensen, " Muhammad M. Mohiuddin, van het National Heart, Lung, en Blood Institute, vertelde de American Association for Thoracic Surgery.
Een deel van Revivicors drang naar varkensorgels is persoonlijk. Martine Rothblatt, oprichter van Revivicors huidige moederbedrijf United Therapeutics, heeft een dochter met pulmonale arteriële hypertensie, een longaandoening die meestal dodelijk is. De enige manier om het te behandelen is met een transplantatie, dus ze heeft tijd en geld verzonken in orgaantransplantaties en weefseltechnologie. Revivicor richt zich op harten en levers vóór de longen, omdat de longen meer worden beïnvloed door het immuunsysteem. Ze hebben gezegd dat ze de eerste volledige transplantatie van varken op mens binnen tien jaar willen doen.
Rothblatt's droom voor Revivicor om een assemblagelijn voor nieuwe orgels te worden, zodat er nooit een tekort is, is precies dat, een droom. Hoewel er aanzienlijke vooruitgang is geboekt in de manier waarop de organen hun integriteit behouden, zijn directe transplantaties van varken naar mens nog ver weg.
"De immunologische en pathofysiologische problemen in verband met xenotransplantatie van varkens ... zijn significant en weerspiegelen waarschijnlijk het feit dat het 80 miljoen jaar geleden is dat het varken en de mens op evolutionaire schaal uiteen liepen", schreef David KC Cooper, een chirurg aan de Thomas E Starzl-transplantatie-instituut van de Universiteit van Pittsburgh Medical Center, in een artikel uit 2012 over xenotransplantatie. "Daarom proberen we, in de woorden van [Duitse wetenschapper] Claus Hammer, de evolutie 'te slim af te zijn'."
Naast lichamen die de organen afwijzen, is er angst voor soortoverschrijdende infecties, zoals varkensgriep, omdat mensen geen immuniteit hebben voor virussen die afkomstig zijn van dieren. Deze infecties zouden vooral gevaarlijk zijn, omdat patiënten immunosuppressiva moeten gebruiken om orgaanafstoting te voorkomen. Er is ook lastige morele grond om over te steken. Bailey's harttransplantatie is nog steeds controversieel en er is bezorgdheid over zowel geïnformeerde toestemming van de kant van de patiënt als dierenwelzijn. Dierrechtengroepen zijn, zoals je zou verwachten, tegen het grootbrengen van dieren met het doel hun organen te oogsten.
Iedereen die xenotransplantatie in de VS doet, moet toestemming krijgen van de Food and Drug Administration. De richtlijnen van de FDA over de risico's van de overdracht van dier op mens, geïnformeerde toestemming en dierenwelzijn worden voortdurend bijgewerkt en moeten in maart 2016 worden herzien.
Volgens MIT Technology Review : "De laatste keer dat een arts een varkenshart in een persoon transplanteerde, in India in 1996, werd hij gearresteerd voor moord."
