Преодоление барьера ксенотрансплантации — обнаружение инфекционных агентов у свиней

Нехватка органов для трансплантации — включая почки и сердца — приводит к гибели многих пациентов в листах ожидания. Поэтому исследования в Университете Алабамы в Бирмингеме и других центрах обратились к свиным органам как к альтернативе.

С помощью редактирования генов исследователи модифицировали такие органы, чтобы предотвратить отторжение. Исследования на приматах показывают, что модифицированные свиные органы хорошо переносятся.

Для обеспечения безопасности таких межвидовых трансплантатов необходим дополнительный шаг — чувствительные количественные тесты на вирусы и другие инфекционные микроорганизмы у свиней-доноров, которые потенциально могут попасть к человеку при пересадке.

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США требует такого тестирования тканей, используемых для ксенотрансплантации от животных к человеку, до их имплантации. Возможно — хотя и очень маловероятно — что инфекционный агент в пересаженных тканях может стать новой инфекционной болезнью у людей.

В статье, опубликованной в Xenotransplantation, Марк Причард, Ph.D., и его коллеги из Университета Алабамы в Бирмингеме описали разработку и тестирование 30 количественных тестов на инфекционные агенты свиней. Эти тесты имели чувствительность, аналогичную клиническим лабораторным анализам на вирусную нагрузку у пациентов-людей. После валидации команда UAB также применила эти тесты на девяти свиноматках и 22 поросятах, полученных от них путем кесарева сечения.

«В дальнейшем обеспечение безопасности этих органов имеет первостепенное значение, — сказал Причард. — Использование высокочувствительных методов для обнаружения потенциальных патогенов поможет минимизировать неблагоприятные события при ксенотрансплантации».

«Эти тесты перспективны как часть программы скрининга для выявления подходящих животных-доноров, валидации и допуска трансплантируемых органов для исследовательских целей, а также для мониторинга реципиентов», — сказал Причард, профессор кафедры педиатрии UAB и директор лаборатории молекулярной диагностики департамента педиатрии.

Исследователи UAB разработали количественные ПЦР-тесты для 28 вирусов, иногда обнаруживаемых у свиней, и двух групп микоплазм. Для каждого теста они установили воспроизводимость, чувствительность, специфичность и нижний предел обнаружения. Все, кроме трех, показали характеристики хороших количественных тестов, а значения нижнего предела обнаружения варьировались от 1 до 16 копий вирусного или бактериального генетического материала.

Кроме того, тесты на свиные вирусы не давали ложноположительных результатов для некоторых близкородственных человеческих вирусов.

В качестве начала для понимания инфекционной нагрузки у нормальных здоровых животных и обеспечения безопасности свиных тканей, используемых в исследованиях по ксенотрансплантации, исследователи затем проскринировали образцы крови, мазков из носа и кала от девяти взрослых свиноматок и 22 их поросят, полученных путем кесарева сечения.

Виды микоплазм и два различных герпесвируса были наиболее часто обнаруживаемыми микроорганизмами. Однако 14 поросят, полученных от трех свиноматок, инфицированных одним или обоими герпесвирусами, сами не были инфицированы этими герпесвирусами, что показывает неэффективность передачи этих вирусов от свиноматки к поросенку при кесаревом сечении.

Причард говорит, что эти тесты обещают повысить безопасность свиных тканей для ксенотрансплантации, а также помогут в оценке образцов человека после ксенотрансплантации.

Исследователи UAB сообщают, что впоследствии они оценили более 300 дополнительных образцов, что привело к обнаружению большинства целевых агентов. «Обнаружение этих мишеней в свиных образцах дает уверенность в том, что аналитические методы функционируют, как задумано, — сказал Причард, — и нет априорных причин, по которым некоторые мишени могут быть труднее обнаружить, чем другие, с помощью методов, описанных здесь».