Ксенотрансплантация: история, проблемы и перспективы развития
В. А. Гуляев,
М. Ш. Хубутия,
М. С. Новрузбеков,
А. С. Миронов,
О. Д. Олисов,
К. Н. Луцык,
С. В. Журавель,
К. М. Магомедов,
Р. Б. Ахметшин,
Б. И. Яремин https://doi.org/10.23873/2074-0506-2019-11-1-37-54
Аннотация
В работе анализируются вехи истории и предпосылки появления и развития ксенотрансплантации. Дан анализ современных барьеров для развития этого вида трансплантации органов и тканей – иммунологических, инфекционных, генетических, этических и регуляторных. Приведен обзор существующих теоретических и экспериментальных исследований. Оцениваются перспективы выполнения ксенотрансплантации в различных сочетаниях видов. Приведен обзор форм и вариантов реакции отторжения ксенотрансплантатов. Описаны генноинженерные подходы к преодолению ксеноиммунологической несовместимости. Дана оценка путей преодоления существующих барьеров и перспективы дальнейшего развития ксенотрансплантации как научного раздела трансплантологии.
Об авторах
В. А. Гуляев
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия
Россия
Владимир Алексеевич Гуляев - доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник отделения трансплантации почки и поджелудочной железы
129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3
М. Ш. Хубутия
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия
Россия
Могели Шалвович Хубутия- академик РАН, профессор, доктор медицинских наук, президент
129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3
М. С. Новрузбеков
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия
Россия
Мурад Сафтарович Новрузбеков - доктор медицинских наук, заведующий научным отделением трансплантации печени
129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3
А. С. Миронов
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия
Россия
Александр Сергеевич Миронов - кандидат медицинских наук, заведующий отделением консервирования тканей и производства трансплантатов
129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3
О. Д. Олисов
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия
Россия
Олег Даниелович Олисов - кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник отделения трансплантации печени
129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3
К. Н. Луцык
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия
Россия
Константин Николаевич Луцык - кандидат медицинских наук, заведующий операционным блоком Городского центра трансплантации печени
129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3
С. В. Журавель
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия
Россия
Сергей Владимирович Журавель - доктор медицинских наук, заведующий научным отделением анестезиологии и реанимациидля трансплантации органов
129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3
К. М. Магомедов
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия
Россия
Кубай Магомедович Магомедов - врач-хирург операционного блока Городского центра трансплантации печени
129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3
Р. Б. Ахметшин
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия
Россия
Равиль Борисович Ахметшин - врач-хирург операционного блока (для трансплантации органов)
129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3
Б. И. Яремин
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия
Россия
Борис Иванович Яремин - кандидат медицинских наук, доцент, врач-хирург операционного блока Городского центра трансплантации печени
129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3
Список литературы
1. Budiani-Saberi D.A., Delmonico F.L. Organ trafficking and transplant tourism: a commentary on the global realities. Am. J. Transpl. 2008;8(5):925–929. PMID: 18416734 DOI:10.1111/j.1600-6143.2008.02200.x
2. Ekser B., Ezzelarab M., Hara H., et al. Clinical xenotransplantation: the next medical revolution? Lancet. 2012;379(9816):672–683. PMID:2201902 DOI:10.1016/S0140-6736(11)61091-X
3. Yamada K., Scalea J. Current progress in xenogeneic tolerance. Curr. Opin. Organ Transplant. 2012;17(2):168–173. P M I D : 22262105 DOI :10.1097/MOT.0b013e32835090f6
4. Starzl T.E., Fung J., Tzakis A., et al. Baboon-to-human liver transplantation. Lancet. 1993;341(8837):65–71. PMID:8093402
5. Reemtsma K., Mccracken B.H., Schlegel J.U., et al. Renal Heterotransplantation in man. Ann. Surg. 1964;160:384–410. PMID:14206847
6. Cooper D.K.C., Ekser B., Tector A.J., et al. A brief history of clinical xenotransplantation. Int. J. Surg. 2015;23(Pt B):205–210. PMID:26118617 DOI:10.1016/j.ijsu.2015.06.060
7. Bailey L.L., Nehlsen-Cannarella S.L., Concepcion W., Jolley W.B. Baboon-tohuman cardiac xenotransplantation in a neonate. JAMA. 1985;254(23):3321–3329. PMID:2933538
8. Fink J.S., Schumacher J.M., Ellias S.L., et al. Porcine xenografts in Parkinson's disease and Huntington's disease patients: preliminary results. Cell Transplant. 2000;9(2):273–278. PMID:10811399
9. US Food and Drug Administration. United States. Availability for public disclosure and submission to FDA for public disclosure of certain data and information related to human gene therapy or xenotransplantation. Electron resource. Fed. Register. 2001;66(12):4688–4706. Available at: http://www.fda.gov/cber/rules/frgene011801.htm.
10. Gunzburg W.H. Xenotransplantation: A summary of the International business communications fourth international congress. Liver Transpl. Surg. 2000;6(3):388–394. PMID:10827248 DOI:10.1053/lv.2000.5067
11. Rood P.P., Tai H.C., Hara H., et al. Late onset of, development of natural anti-nonGal antibodies in infant humans and baboons: implications for xenotransplantation in infants. Transplant. Int. 2007;20(12):1050–1058. PMID:17850234 DOI:10.1111/j.1432-2277.2007.00546.x
12. Platt J.L. A perspective on xenograft rejection and accommodation. Immunol. Rev. 1994;141:127–149. PMID:7868152
13. Lin C.C., Chen D., McVey J.H., et al. Expression of tissue factor and initiation of clotting by human platelets and monocytes after incubation with porcine endothelial cells. Transplantation. 2008;86(5):702–709. PMID:18791452 DOI:10.1097/TP.0b013e31818410a3
14. Yamada K., Scalea J. Current progress in xenogeneic tolerance. Curr. Opin. Organ Transplant. 2012;17(2):168–173. P M I D :22262105 DOI:10.1097/MOT.0b013e32835090f6
15. Gollackner B., Goh S.K., Qawi I., et al. Acute vascular rejection of xenografts: roles of natural and elicited xenoreactive antibodies in activation of vascular endothelial cells and induction of procoagulant activity. Transplantation. 2004;77(11):1735–1741. PMID:15201675
16. Cooper D.K., Good A.H., Koren E., et al. Identification of a-galactosyl and other carbohydrate epitopes that are bound by human anti-pig antibodies: relevance to discordant xenografting in man. Transpl. Immunol. 1993;1(3):198– 205. PMID:7521740
17. Ramirez P., Montoya M.J., Rios A., et al. Prevention of hyperacute rejection in a model of orthotopic liver xenotransplantation from pig to baboon using polytransgenic pig livers (CD55, CD59, and H-transferase). Transplant. Proc. 2005;37(9):4103–4106. PMID:16386637 DOI:10.1016/j.transproceed.2005.09.186
18. Ezzelarab M., Ayares D., Cooper D.K. The potential of genetically-modified pig mesenchymal stromal cells in xenotransplantation. Xenotransplantation. 2010;17(1):3–5. PMID:20149183 DOI:10.1111/j.1399-3089.2009.00567.x
19. Osborne F.N., Kalsi K.K., Lawson C., et al. Expression of human ecto-5'-nucleotidase in pig endothelium increases adenosine production and protects from NK cell-mediated lysis. Am. J. Transplant. 2005;5(6):1248–1255. PMID:15888028 DOI:10.1111/j.1600-6143.2005.00868.x
20. Хубутия М.Ш., Гуляев В.А., Хватов В.Б. и др. Иммунологическая толерантность при трансплантации органов. Трансплантология. 2017;9(3):211–225. DOI:10.23873/2074-0506-2017-9-3-211-225
21. Garkavenko O., Muzina M., Muzina Z., et al. Monitoring for potentially xenozoonotic viruses in New Zealand pigs. J. Med. Virol. 2004;72(2):338–344. PMID:14695679 DOI:10.1002/jmv.10575
22. Bittmann I., Mihica D., Plesker R., Denner J. Expression of porcine endogenous retroviruses (PERV) in different organs of a pig. Virology. 2012;433(2):329–36. PMID:22975674 DOI:10.1016/j.virol.2012.08.030
23. Zhao G., Moore D.J., Kim J.I., et al. An immunosufficient murine model for the study of human islets. Xenotransplantation. 2014;21(6):567–573. PMID:25041432 DOI:10.1111/xen.12126
24. Paradis K., Langford G., Long Z. et al. Search for cross-species transmission of porcine endogenous retrovirus in patients treated with living pig tissues. Science. 1999;285(5431):1236–1241. PMID:10455044
25. Chen G., Sun H., Yang H. et al. The role of anti-non-galantibodies in the development of acute humoral xenograft rejection of hDAF transgenic porcine kidneys in baboons receiving anti-gal antibody neutralization therapy. Transplantation. 2006;81(2):273–283. PMID:16436972 DOI:10.1097/01.tp.0000188138.53502.de
26. Cozzi E., Simioni P., Boldrin M., et al. Alterations in the coagulation profile in renal pig-to-monkey xenotransplantation. Am. J. Transplant. 2004;4(3):335– 345. PMID:14961985
27. Denner J. The porcine virome and xenotransplantation. Virol. J. 2017; 14(1):171 . PMID:28874166 DOI:10.1186/s12985-017-0836-z
28. Güell M., Niu D., Kan Y., et al. PERV inactivation is necessary to guarantee absence of pig-to-patient PERVs transmission in xenotransplantation. Xenotransplantation. 2017;24(6). PMID:29171094 DOI:10.1111/xen.12366
29. Fischer K., Kraner-Scheiber S., Petersen B., et al. Efficient production of multi-modified pigs for xenotransplantation by 'combineering', gene stacking and gene editing. Sci. Rep. 2016;6:29081. PMID:27353424 DOI:10.1038/srep29081
30. Cooper D.K.C., Wijkstrom M., Hariharan S., et al. Selection of patients for initial clinical trials of solid organ xenotransplantation. Transplantation. 2017;101(7):1551–1558. PMID:27906824 DOI:10.1097/TP.0000000000001582
31. Chan J.L., Singh A.K., Corcoran P.C., et al. Encouraging experience using multi-transgenic xenografts in a pigto-baboon cardiac xenotransplantation model. Xenotransplantation. 2017;24(6). PMID:28940570 DOI:10.1111/xen.12330
32. Padela A.I., Duivenbode R. The ethics of organ donation, donation after circulatory determination of death, and xenotransplantation from an Islamic perspective. Xenotransplantation. 2018;25(3):1–12. PMID:29913041 DOI:10.1111/xen.12421
33. Tönjes R.R. Non-viral pathogens: Identification, relevance, and prevention for xenotransplantation. Xenotransplantation. 2018;25(3):e12413. PMID:29913046 DOI:10.1111/xen.12413
34. Cooper D.K., Pierson 3rd R.N., Hering B.J., et al. Regulation of clinical xenotransplantation – time for a reappraisal. Transplantation. 2017;101(8):1766–1769. PMID:28737658 DOI:10.1097/TP.0000000000001683
35. Hawthorne W.J., Cimeno A., Ezzelarab M., et al. Thomas Starzl – visionary and xenotransplantation pioneer: commentary from the International xenotransplant association vanguard committee. Xenotransplantation. 2017;24(2):e12310. PMID:28421679 DOI:10.1111/xen.12310
36. Pullen L.C. Xenotransplantation: time to get excited? Am. J. Transplant.2017;17(12):2995–2996. PMID:29145696 DOI:10.1111/ajt.14553
37. Paris W., Seidler R.J.H., FitzGerald K., et al. Jewish, Christian and Muslim theological perspectives about xenotransplantation. Xenotransplantation. 2018;25(3):e12400. PMID:29687920 DOI:10.1111/xen.12400
38. Llore N.P., Bruestle K.A., Griesemer A. Xenotransplantation tolerance: applications for recent advances in modified swine. Curr. Opin. Organ Transplant. 2018;23(6):642–648. PMID:30379724 DOI:10.1097/MOT.0000000000000585
39. Yamamoto T., Iwase H., King T.W., et al. Skin xenotransplantation: Historical review and clinical potential. Burns. 2018;44(7):1738–1749. PMID:29602717 DOI:10.1016/j.burns.2018.02.029
40. Platt J.L. Xenotransplantation: Biological Barriers. In: Encyclopedia of Animal Science. CRC Press, 2018. Vol. 2. 1117–1120.
41. Denner J. Can antiretroviral drugs be used to treat porcine endogenous retrovirus (PERV) infection after xenotransplantation? Viruses. 2017;9(8). pii:E213 PMID:28786944 DOI:10.3390/v9080213
Рецензия
Для цитирования:
Гуляев В.А., Хубутия М.Ш., Новрузбеков М.С., Миронов А.С., Олисов О.Д., Луцык К.Н., Журавель С.В., Магомедов К.М., Ахметшин Р.Б., Яремин Б.И. Ксенотрансплантация: история, проблемы и перспективы развития. Трансплантология. 2019;11(1):37-54. https://doi.org/10.23873/2074-0506-2019-11-1-37-54
For citation:
Gulyaev V.A., Khubutiya M.S., Novruzbekov M.S., Mironov A.S., Olisov O.D., Lutsyk K.N., Zhuravel S.V., Magomedov K.M., Akhmetshin R.B., Yaremin B.I. Xenotransplantation: history, problems and development prospects. Transplantologiya. The Russian Journal of Transplantation. 2019;11(1):37-54. https://doi.org/10.23873/2074-0506-2019-11-1-37-54
Просмотров: 2740
Послать статью по эл. почте 