Chưa thể cấy ghép nội tạng từ động vật sang người

Thực tế, có thể sử dụng lợn biến đổi gen cho những mục đích ít hào nhoáng hơn: ghép da, dây thần kinh, van tim, nhưng nội tạng thì không.

Nghiên cứu cấy ghép, được thực hiện tại Đại học New York (NYU), cho thấy hệ thống miễn dịch của con người không đào thải thận lợn biến đổi gen ngay lập tức. Quả thận của lợn được thiết kế để không mang gen alpha-gal, một phân tử đường khiến hệ thống miễn dịch của con người đào thải nội tạng. Quả thận lợn này sau khi cấy ghép đã lọc chất thải từ máu và sản xuất nước tiểu trong 54 giờ; sau đó, nhóm nghiên cứu tắt máy thở của bệnh nhân chết não và kết thúc thử nghiệm.

Nhưng phát hiện đó “thực sự không có gì ngạc nhiên”, Wayne Hawthorne, nhà khoa học cấy ghép tại Viện Nghiên cứu Y khoa Westmead của Úc và là chủ tịch Hiệp hội Cấy ghép Xenot Quốc tế, một tổ chức dành cho các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực cấy ghép cơ quan động vật sang người. Các thí nghiệm trên khỉ đã chỉ ra rằng thận lợn, giống như thận của bệnh nhân chết não được ghép, thường vận hành đến 1 tuần mà không gặp vấn đề gì.

Chỉ là quả thận đó thiếu một gen đường và chưa bị đào thải ngay lập tức. Nhưng các phân tử đường khác trên tế bào lợn sẽ kích hoạt phản ứng miễn dịch đào thải tương tự, và các chuyên gia nói rằng nếu muốn cấy ghép khác loài thì cần loại bỏ hoàn toàn các phân tử đường này. Ngoài ra, có thể sẽ cần thêm một số gen của người vào bộ gen của lợn để hạn chế phản ứng miễn dịch đào thải.

Tuy không thể dùng để cấy ghép nội tạng, lợn biến đổi gen không mang gen alpha-gal như được sử dụng trong nghiên cứu của NYU, do công ty công nghệ sinh học Revivicor sản xuất, vẫn hữu ích trong các ứng dụng y tế khác.

Ví dụ, van tim thay thế làm từ các mô của bò và lợn ngày càng trở nên phổ biến, thay vì các bộ phận thay thế cơ học. Nhưng do sự tấn công của hệ miễn dịch, các bộ phận van sinh học này bị suy giảm chất lượng và phải thay thế sau 10 đến 15 năm. Để làm chậm phản ứng miễn dịch đó, các van có nguồn gốc từ động vật phảiđược xử lý và lợn không mang gen alpha-gal là một giải pháp vấn đề này.

Những con lợn không mang gen alpha-gal có thể được sử dụng để lấy da cho các nạn nhân bỏng. Một công ty có tên Alexis Bio (trước đây là XenoTherapeutics) đã thử nghiệm da của những con lợn này trên sáu người bị bỏng cấp độ ba. Thông thường, các bác sĩ sử dụng da người chết để "băng bó" tạm thời cho bệnh nhân bỏng, cho đến khi bệnh nhân hồi phục đủ để ghép da lấy từ chính họ. Nhưng da tử thi rất đắt và khan hiếm. Trong các thử nghiệm, da lợn có thể tồn tại trên cơ thể người khoảng 9 ngày và cũng có chức năng giúp vết thương lành như da người chết. Bởi vì mảnh da lợn chỉ tồn tại trên cơ thể một hoặc hai tuần, hệ thống miễn dịch không có thời gian để kịp đào thải. Paul Holzer, Giám đốc điều hành của Alexis Bio, lưu ý: "Việc sử dụng da lợn chỉ là ngắn hạn."

Alexis Bio và một công ty khởi nghiệp khác, Axonova Medical, cũng đang phát triển ghép dây thần kinh từ cùng một loại lợn, phục vụ điều trị các chấn thương thần kinh ngoại vi. Những phương pháp này có thể thay thế phương pháp hiện nay trong phẫu thuật sửa chữa dây thần kinh: thu thập dây thần kinh từ một nơi khác trên cơ thể của chính bệnh nhân - cách này không phải lúc nào cũng khả thi và có thể khiến bệnh nhân gặp vấn đề về khả năng cảm giác.

Axonova sử dụng các tế bào thần kinh từ phôi lợn do Revivicorsản xuất và phát triển chúng thành các dây thần kinh dài tới 5 cm để thử nghiệm ở chuột và lợn. Các bác sĩ phẫu thuật cũng đã sử dụng dây thần kinh chân của những con lợn không mang gen alpha-gal để chữa lành các dây thần kinh cánh tay bị tổn thương ở khỉ rhesus. Trong cả hai nghiên cứu này, các tế bào thần kinh của động vật nhận cấy ghép dần dần tự thay thế mô lợn. “Có vẻ như mô vật chủ đã hồi phục và loại bỏ dây thần kinh cấy ghép khỏi cơ thể một cách tự nhiên," Giám đốc nghiên cứu Axonova, Kritika Katiyar, cho biết.

Các công ty công nghệ sinh học đang tiếp tục nghiên cứu, thiết kế những con lợn bị loại bỏ từ 3 gen trở lên và thêm tới 9 gen người, nhưng đến nay không có nội tạng nào của những con lợn này có thể thử nghiệm được trên người. “Bước tiến lớn tiếp theo sẽ là cấy ghép thực sự, không phải là đánh giá ngắn hạn về cấy ghép khác loài ở những người đã chết," nhà khoa học cấy ghép Christopher Burlak từ Đại học Miami, cho biết.