آيا پيوند عضو حيوان به انسان محقق خواهد شد؟
ونينگ كين درحالي‌كه ظرف آزمايشگاهي را در دست دارد، بادقت مايع صورتي‌رنگ داخل آن را مطالعه مي‌كند. او مي‌گويد اين سلول‌ها از گوش خوك گرفته شده‌اند و ممكن است بتوانند آينده‌ي پيوند عضو حيوان به انسان را متحول كنند. براساس پيش‌بيني‌ها، پژوهشگرها در كره‌جنوبي طي يك سال مي‌توانند قرنيه‌ي خوك را به قرنيه‌ي انسان پيوند بزنند. گروه‌هاي پژوهشي ايالات‌متحده هم در طي چند سال آينده، روي آزمايش‌هاي پيوند عضو خوك كار خواهند كرد.
براي مثال مي‌توان به گروه بيمارستان عمومي ماساچوست در بوستون اشاره كرد كه كار روي پوست خوك را براي مراقبت موقت پوستي قربانيان سوختگي آغاز كرده‌اند. پژوهشگرهاي دانشكده‌ي پزشكي بيرمنگام (UAB) دانشگاه آلاباما، هم به‌دنبال پيوند كليه‌ي خوك به افراد بزرگ‌سال و پيوند قلب خوك به نوزادان تازه متولدشده هستند.
ووينگ كين، رئيس مهندسي ژنوم آزمايشگاه فرهنگ سلولي، در حال مطالعه سلولهاي خوك زير ميكروسكوپ در آزمايشگاه خود
دانشمندان مانند كين در استارتاپي به‌نام eGenesis (اي جنسيس، در كمبريج ماساچوست) در حال كار روي ويرايش ژني سلولهاي خوك هستند. هدف آن‌ها (كه با هدف بسياري از شركت‌هاي بيوفناوري ايالات‌متحده و اروپايي مهندس ژنتيكي مشترك است) توليد خوك براي پيوند ايمن عضو به انسان است. به‌گفته‌ي ويليام وستلين:
حالا ما در مرحله‌اي جادويي از پيوند عضو به سر مي‌بريم. ديگر مباحثه امكان‌پذيري اين كار مطرح نيست، بلكه مباحثه زمان آن مطرح است و اينكه چه زماني عملي خواهد شد.
به عقيده‌ي ويليام وستلين، معاون اجرايي پژوهش و توسعه‌ي جنسيس، پژوهش‌هاي پيوند عضو حيوان به انسان در مرحله‌ي طلايي قرار دارد
علم پيشرو
مدت‌ها است كه دانشمندان روياي نجات زندگي افراد ازطريق پيوند اعضاي بدن حيوانات را در سر مي‌پرورانند. نام ديگر اين فرايند xenotransplantation (پيوند عضو از حيوان به انسان) است.
بااينكه در ابتدا بسياري اين فرايند را غيرممكن مي‌دانستند، اما براساس آزمايش‌هاي اوليه، تنها پس از پنج دقيقه بدن مي‌تواند اعضاي دريافتي را رد كند. به‌گفته‌ي لئو بولهر، رئيس انجمن پيوند عضو بين‌المللي، قبلا كسي جرأت نمي‌كرد حتي در مورد آزمايش‌هاي پيوند عضو حيوان به انسان صحبت كند.
براي پيوند موفقيت‌آميز كليه، قلب يا ريه‌ي خوك به انسان، بايد سيستم ايمني بدن انسان را فريب داد به‌طوري‌كه تشخيص ندهد عضو دريافتي از گونه‌ي غيرانساني است. اينجا است كه فناوري ويرايش ژن كريسپر وارد مي‌شود و به دانشمندان امكان تغيير يك مجموعه از ژن‌ها را به‌صورت هم‌زمان مي‌دهد.
اي جنسيس از كريسپر (كوتاه شده‌ي تناوب‌هاي كوتاه فاصله‌دار و منظم خوشه‌اي) براي حذف گروهي از ويروس‌هاي نگران‌كننده‌ي ژنوم خوك استفاده مي‌كند. در مرحله‌ي بعدي، شاخصه‌هاي بيگانه براي سلول‌ها حذف مي‌شوند و درنتيجه سيستم ايمني بدن انسان، عضو را مي‌پذيرد.
كين در آزمايشگاه اي جنسيس
فاز آزمايشگاهي
در پژوهشي ديگر، دانشمندان به تست اعضاي خوك (كه قبلا دستكاري شده بودند) در نخستي‌سانان غيرانساني (دسته‌اي از پستانداران شامل تمام ميمون‌ها و كپي‌ها) پرداختند. اين مرحله گام مهمي در جهت آزمايش‌هاي پزشكي روي انسان بود. براساس پژوهش جديد مجله‌ي Nature، چند نمونه بابون (گونه‌اي ميمون دم كوتاه) با قلب پيوندي خوك به مدت ۶ ماه زنده ماندند.
البته قبل از آن فرايند دستكاري ژني روي قلب با هدف جلوگيري از عدم پذيرش عضو انجام شده بود. طولاني‌ترين زمان پذيرش قلب در حيوانات به عضو پيوندي گونه‌هاي ديگر وابسته است. در مقاله‌اي ديگر كه اواخر ۲۰۱۷ منتشر شد، پژوهشگرهاي مؤسسه‌ي ملي سلامت ثابت كردند بابون‌ها با قلب پيوندي خوك مي‌توانند تا سه سال زنده بمانند. به‌گفته‌ي جاي فيشمن، متخصص ايمني‌شناسي و بيماري‌هاي ويروسي بيمارستان عمومي ماساچوست، پيشرفت داروهاي سركوب ايمني هم تا اندازه‌اي عدم پذيرش عضو را كاهش داده است.
فعالان حقوق حيوانات با پژوهش روي نخستي‌سانان مخالف‌اند و چنين پژوهش‌هايي تنها تحت شرايط و امكانات محدود قابل انجام هستند. از طرفي به‌گفته‌ي پژوهشگرها، انجام چنين پيوند‌هايي روي انسان بدون تست آن‌ها روي نخستي‌سانان مي‌تواند پرخطر باشد. سيستم ايمني نخستي‌سانان با سيستم ايمني انسان متفاوت است؛ بااين‌حال انجام تست روي بابون‌ها هم چالش‌برانگيز است.
البته، هيچ مانع علمي بزرگي براي پيوند عضو حيوان به انسان وجود ندارد و به اعتقاد برونو ريچرت، جراح قلب و پژوهشگر ارشد مقاله‌ي Nature، اعضاي بدن خوك هم مي‌توانند زندگي افراد را تضمين كنند. ريچرت سرپرست مركز پژوهشي مشاركتي پيوند حيوان به انسان در بيمارستان دانشگاه مونيخ است.
او با هدف ضمانت زندگي تا ۶۰ درصد و حتي بيشتر از آن، روي پيوند قلب خوك كار مي‌كند. هدف فعلي او، ضمانت زندگي براي حداقل يك سال است؛ اما استفاده از بابون و يادگيري آن براي آزمايش‌هاي روزانه‌ي بازدارنده‌ي ايمني، كار ساده‌اي نيست و انجام درمان وريدي طولاني‌مدت هم روي يك حيوان منطقي نيست.
ورقه‌هاي ايمونوهيستوشيمي (فرايند يافتن آنتي‌ژن‌ها در سلولهاي بافت) كليه‌ي خوك در آزمايشگاه زيست مولكولي eGenesis
امكانات نامحدود
ظرفيت اين فناوري گسترده است. در حال حاضر، ۷۵ هزار نفر در ايالات‌متحده در صف انتظار پيوند عضو قرار دارند. اين در حالي است كه روزانه ۲۰ نفر به‌دليل كمبود عضو مي‌ميرند. ۶۰۰۰ نفر ديگر هم در بريتانيا در انتظار پيوند عضو هستند. برخلاف پيوند عضو از انسان كه بيمار براي دريافت عضو بايد منتظر مرگ شخص موردانديشه متخصصين بماند، مي‌توان به‌صورت نامحدود از اعضا و سلولهاي بدن خوك استفاده كرد.
ديون اكوف، جراح پيوند كبد مي‌گويد اگر همين امروز انجام اين پروژه مجاز شود، مي‌تواند در طي ۹ ماه ۵۰ خوك با هدف پيوند توليد كند (فرايند دستكاري ژنتيكي روي اين حيوانات انجام مي‌شود و براي پيوند آماده مي‌شود، ورود اين حيوانات به صنعت غذا مجاز نيست بنابراين هيچ خطري براي عموم مردم ندارند). ايكوف مي‌گويد:
ديدن بيماراني كه در صف پيوند عضو جان خود را از دست مي‌دهند، نااميدكننده و غم‌انگيز است. من زندگي خود را وقف پيوند كردم. تصور كنيد با پيوند اعضاي خوك چند نفر مي‌توانند زنده بمانند.
صفحات ايمونوهيستوشيمي كليه‌ي خوك در آزمايشگاه زيست مولكولي اي جنسين
فايده‌ي چنين خوك‌هايي بسيار فراتر از پيوند اعضا است. از اين خوك‌ها مي‌توان براي توليد سلولهاي ايسلت (خوشه سلولهاي هورمون‌ساز لوزالمعده) موردنياز مبتلايان به ديابت استفاده كرد. از خون خوك‌هاي دستكاري‌شده مي‌توان براي تزريق خون به بيماران مبتلا به آسيب‌ها و بيماري‌هاي مزمن مثل كم‌خوني سلولي استفاده كرد. به‌گفته‌ي ديويد كوپر، يكي از مديران برنامه‌ي پيوند حيوان به انسان در UAB، حتي مي‌توان از خوك‌ها به توليد سلولهاي دوپامين‌ساز رسيد و آن‌ها را به بيماران مبتلا به پاركينسون پيوند زد. كوپر مي‌گويد:
اين كشف، علم پزشكي را متحول خواهد كرد. به‌زودي دسترسي به اعضاي پيوندي آسان‌تر از گذشته خواهد شد. اگر كسي دچار حمله‌ي قلبي شود، مي‌توان قلب خوك را سريعا به او پيوند زد. اين كشف، ظرفيت بسيار بالايي دارد.
حتي اگر عضو پيوندي خوك تا ابد دوام نياورد، مي‌تواند براي شخص زمان بخرد. به‌گفته‌ي ديويد كلولاند، جراح قلب UAB، در حال حاضر نوزادان تازه‌‌متولدشده بيش از سه ماه در صف انتظار قلب جديد قرار مي‌گيرند و درنتيجه نرخ مرگ‌ومير آن‌ها بيش از ۵۰ درصد است.
اي جنسيس، شركت فناوري زيستي كه با روش كريسپر اعضاي خوك‌هاي دستكاري‌شده‌ي ژنتيكي را به انسان پيوند مي‌زند
هدف كلولاند، پيوند عضو حيوان به انسان براي نجات جان نوزادان مبتلا به نارسايي قلبي است. بزرگسال‌هايي كه در صف پيوند قرار دارند، مي‌توانند با قلب مصنوعي جان خود را نجات دهند اما چنين دستگاهي براي نوزادان وجود ندارد. البته اشكالات زيادي در پيوند دائمي قلب خوك به نوزاد وجود دارد اما حداقل مي‌توان از قلب خوك به‌عنوان پلي موقتي براي زنده نگه‌داشتن بيمار تا زمان دسترسي او به قلب انساني، استفاده كرد. از طرفي سيستم ايمني ناقص كودكان، عمل پيوند قلب خوك را آسان‌تر مي‌سازد.
از قلب خوك مي‌توان براي درمان مبتلايان به نارسايي قلبي استفاده كرد
به‌گفته‌ي جرمي گاورمن، پژوهشگر ارشد آزمايش‌هاي پوستي ماساچوست، از پوست خوك مي‌توان براي جايگزيني پوست‌هاي سوخته استفاده كرد. به عقيده‌ي او، بخش‌هاي پوست انسان وسعت كافي را براي پوشش زخم‌هاي بزرگ ندارند. نمونه‌برداري از پوست خوك ازانديشه متخصصين هزينه بهينه‌تر از پوست مرده است. پوست خوك براي كشورهايي كه توانايي نگه‌داري بانك‌هاي بافت پوست را ندارند، مي‌تواند به‌عنوان جايگزيني براي نجات جان انسان‌ها به كار برود.
آينده‌ي پژوهش
هدف پژوهشگرهاي UAB در سال جاري، پرورش حيوانات بيشتر به اين روش است. برنامه‌ي آن‌ها پرورش حيواناتي به وزن ۶۸ كيلوگرم براي آزمايش‌هاي پزشكي كوچك روي افراد است؛ اما مثل هميشه، هزينه اشكال‌ساز است. از طرفي پژوهشگرها نسبت به افكار عمومي در مورد پيوند انسان به حيوان هم نگران‌اند. اگرچه، براساس رأي‌گيري‌هاي اوليه، مردم نسبت به اين فناوري خوش‌بين هستند. البته بعضي گروه‌ها هم با قرباني‌كردن حيوانات براي آزمايش و پيوند عضو مخالف‌اند، حتي اگر كشتن حيوانات به ارزش نجات زندگي انسان تمام شود.
سلولهاي دستكاري‌شده‌ي خوك زير ميكروسكوپ در شركت اي جنسيس
پژوهشگرها به‌دليل واهمه از فعالان حقوق حيوانات، موقعيت آزمايشگاه‌هاي پژوهشي خود را فاش نمي‌كنند؛ اما كوپر مي‌گويد آمريكايي‌ها سالانه ۱۲۰ ميليون خوك مي‌خورند و پيوند حيوان به انسان در آينده‌اي نزديك فراگير خواهد شد.
او معتقد است بيماران نااميد از درمان، از دريافت عضو خوك رضايت خواهند داشت. كوپر معتقد است نگرش افراد در حال مرگ، به اين مسئله متفاوت خواهد بود. به‌گفته‌ي فيشرمن، آخرين مانع اين پروژه، تست آن روي افراد است و همه بي‌صبرانه منتظر اولين آزمايش پزشكي اين پروژه روي انسان هستند.
هم انديشي ها