NYU Langone Health’teki cerrahi ekipler, Eylül ve Kasım 2021’de dünyanın ilk genetiği değiştirilmiş domuz böbreği nakillerini insan bedenine gerçekleştirdi ve ardından 2022 yazında iki domuz kalbi naklettiler.
NYU Langone Health’teki cerrahi ekipler, Eylül ve Kasım 2021’de dünyanın ilk genetiği değiştirilmiş domuz böbreği nakillerini insan bedenine gerçekleştirdi ve ardından 2022 yazında iki domuz kalbi naklettiler. Bu işlemler, nörolojik kriterlere göre ölü ilan edilen (decedent) ve ailelerinin rızasıyla ventilatörlere bağlı tutulan hastalarda gerçekleştirildi. Alanın ilerlemesini gösteren bu çalışmalardan sonra, NYU Langone Nisan 2024’te yaşayan bir hastaya domuz böbreği nakletti.
Şimdi, biri 17 Mayıs’ta Nature Medicine’de diğeri ise 21 Mayıs’ta Med’de yayınlanan iki yeni analiz, ölülerdeki xenotransplantasyon (türler arası organ nakli) ameliyatları öncesinde, sırasında ve hemen sonrasında organlar ve alıcıların vücutlarında hücre bazında değişiklikleri ortaya koyuyor. Bilim insanları, cerrahlara eşlik ederek kan ve doku örnekleri alarak on binlerce toplanan hücredeki değişiklikleri analiz ettiler.
NYU Grossman Tıp Fakültesi ve Broad Enstitüsü’nden (MIT ve Harvard) araştırmacılar tarafından yürütülen Med makalesi, insanlara nakledilen iki domuz böbreğinde genetik ve hücresel aktiviteleri izledi ve bunları nakledilmeyen domuz böbrek örnekleriyle karşılaştırdı. Araştırma ekibi, bu amaçla tek hücreli RNA dizilimi gibi çeşitli teknikler kullandı, bu da prosedürler sırasında çeşitli hücre tiplerinde aktif olan domuz ve insan genlerinin moleküler harflerinin sırasını (dizilimini) belirledi.
Çalışma, nakledilen domuz böbreklerinin, alıcıların vücutları tarafından doğrudan reddedilmese bile (ani böbrek yetmezliği yok), insan periferik kan mononükleer hücrelerinde (PBMC’ler) güçlü bir reaksiyona neden olduğunu gösterdi. Bu bağışıklık hücreleri, nakledilen (yabancı) organlara, tıpkı yabancı istilacılara (örneğin virüsler) saldırdıkları gibi saldırabilirler. Anında reddetme görülmedi, kısmen bunu bastıran ilaçlarla tedavi edildiği için, ancak yeni çalışma, xenotransplantların zamanla başarısız olmasına neden olabilecek daha ince reaksiyonların kanıtlarını buldu.
Özellikle, domuz böbreklerinin moleküler düzeyde “antikor aracılı reddetme”yi tetiklediği görüldü. Vücut, nakledilen organa özgü bağışıklık proteinleri (antikorlar) geliştirdikçe, doğal öldürücü hücreler, makrofajlar ve T hücreleri gibi hücreleri toplar ve bu hücreler organa zarar verebilir. Ekip ayrıca domuz böbreklerinde, iyileşme sürecine dahil olan belirli hücrelerin çoğaldığı doku onarım mekanizmalarında bir artış gözlemledi. Normal hücrelerin kanser hücrelerine dönüşmesi de agresif bir şekilde büyüdüğü için, bu mekanizmanın izlenmesi önemlidir.
NYU Grossman Tıp Fakültesi Sistem Genetiği Enstitüsü direktörü ve her iki çalışmanın da kıdemli yazarı olan Jef Boeke, “İnsan bağışıklık hücrelerinin kısa vadede xenotransplantasyona nasıl tepki verdiğini belirledik,” dedi. “Bu sonuçlar, domuz organlarını nakil için nasıl daha fazla mühendislik yapabileceğimize veya yabancı bir organın toleransını artırmak için immünosupresyon tedavilerini nasıl uyarlayabileceğimize dair yeni bilgiler sağlıyor.”
Araştırmacılar, böbrekler ve insan sistemi arasındaki etkileşimi her gün birkaç kez takip ederek, domuz böbreklerinin bağışıklık hücrelerinin nakil sonrası hemen reaksiyonları tetiklediğini, ancak insan bağışıklık hücrelerinin 48 saat içinde domuz organlarına sızarak sinyalleşmeye hakim olduğunu buldu. Domuz bağışıklık hücrelerinin xenotransplantlara ilk dalga bağışıklık saldırısını tetikleme derecesini ölçmek, bunlara geri döndürülemez hücresel hasarı önleme çabalarını şekillendirecektir, diyor çalışma yazarları.
Nakledilen Kalpler
Nature Medicine’de yayınlanan diğer yeni makale, ölülerdeki domuz kalpleri ve çevresindeki insan hücrelerinin “multiomik” bir analizini içeriyordu. Bu, nakilden sonraki her altı saatte bir gen aktivitesi (transkriptomik), proteinler (proteomik), lipitler ve hücrelerde bulunan metabolitler (biyolojik yolların ara ürünleri) analizlerini içeriyordu.
Domuz kalbi alan ölülerde, belirli hücre türlerinin sayısında hızlı ve büyük artışlar görüldü. Bir ölüde (D1), ancak diğerinde değil, PBMC grubundaki aktif T hücreleri ve doğal öldürücü (NK) hücre popülasyonları, nakilden 30 saat sonra yaklaşık yüzde birden 66 saat sonra tüm PBMC popülasyonunun yüzde 20’sinden fazlasına yükseldi. Organa dramatik bağışıklık reaksiyonu, perioperatif kardiyak xenograft disfonksiyonu (PCXD) olarak adlandırılan bir komplikasyonla birlikte geldi ve bu, bağışıklık hücrelerinin zarar verici akışı (enflamasyon) ve dokunun kalınlaşmasına ve fonksiyonunu engellemesine neden olan yanlış iyileşme girişimleri (doku yeniden modellemesi) ile karakterizedir.
Araştırmacılar, bu kalbin alıcının boyutu için beklenenden daha küçük olması ve bunu telafi etmek için ek bir prosedür gerektirmesi nedeniyle, bir ölüde daha kötü sonuçlar yaşandığını söyledi. Bu faktörler, kalbe kan akışını ve oksijen arzını daha uzun süre kesmiş olabilir, bu da arzın geri geldiğinde iskemi reperfüzyon yaralanmasına neden olur. Araştırma ekibi, bu alıcının reperfüzyon yaralanmasının varlığında domuz organına yönelik PCXD ile ilişkili bağışıklık reaksiyonlarının daha da kötüleştiğini gözlemledi.
NYU Grossman Tıp Fakültesi Cerrahi Bölümü’nde öğretim üyesi ve her iki çalışmanın da kıdemli yazarı olan Brendan Keating, “Bu çalışma, bir xenograft alıcısında neler olduğunu ortaya çıkarmak için multiomiklerin kullanılabileceğini gösterdi,” dedi. “Xenotransplantı gerçekleştiren ekip, ilk ölüde neden daha fazla sorun yaşandığına dair birkaç teoriye sahipti, ancak multiomikler komplikasyonları tanımlamaya yardımcı oldu ve bunları ileriye dönük olarak karşılamak için kullanılabilir.”
Bu çalışmalar, domuz organlarının insanlara nakledildiğinde nasıl hücre bazında değişikliklere neden olduğunu ve bu değişikliklerin uzun vadeli sonuçlarını anlamak için önemli bilgiler sağlamaktadır.
Kaynak ve devamını incelemen için : Domuz Kalpleri ve Böbrekleri İnsanlara Nakledildiğinde Hücre Bazında Değişiklikleri Ortaya Çıkaran Çalışmalar (akademikbulten.com)