En CRISPR-startup testar grisorgan i apor för att se om de är säkra för oss

Illustration av människa, apa och gris under röntgenmaskin I Lee

2017 förutspådde genetikern George Church från Harvard University att genredigerade grisorgan skulle transplanteras till människor inom två år - kanske bara ett.

Jag hade fel, erkänner nu Church.

En startup han var med och grundade, eGenesis , Har gjort Nyheter för sina ambitiösa planer på att använda CRISPR-genredigeringsteknik för att modifiera grisar så att deras organ säkert kan transplanteras till människor utan att avvisas. Det skulle kunna lösa en kritisk brist på mänskliga organ tillgängliga för transplantation.

Men inget mänskligt test har ännu utförts. Istället testar företaget för närvarande organ från sina grisar i apor på Massachusetts General Hospital i Boston. Experimenten leds av sjukhusets chef för transplantationskirurgi, James Markmann.

Det vi gör är ett nödvändigt steg, säger Markmann, även rådgivare till företaget. Vi skulle vara hårt pressade att sätta ett modifierat organ i en människa tills det har testats på ett stort djur.

Varken Markmann eller eGenesis skulle specificera vilka organ som studeras, eller vilken art av apa som är involverad i experimenten, som båda säger involverar de mest högkonstruerade grisorgan som kirurger någonsin skapat.

Läkare har i årtionden drömt om att använda grisar för att lösa organbristen genom att transplantera sina njurar, hjärtan och till och med lungor i mänskliga patienter för att ersätta organ som har slutat fungera. Just nu väntar mer än 100 000 amerikaner på transplantationslistor.

Under de senaste åren har forskare uppnått några viktiga milstolpar mot sådan xenotransplantation. Forskare vid National Institutes of Health har hållit grishjärtan slå inuti babianer (vid sidan av apans eget hjärta) i ungefär två år, och tyska kirurger rapporterad i slutet av förra året att flera babianer hade överlevt i ungefär sex månader efter att deras hjärtan byttes ut mot en från en gris.

Dessa experiment utfördes med hjälp av grisar genetiskt modifierade av Revivicor, ett dotterbolag till United Therapeutics. Djuren har genetiska förändringar avsedda att förhindra omedelbar mänsklig avstötning av organet, stoppa blodproppar och motverka andra typer av immunattacker.

Tack vare sådana vetenskapliga framsteg diskuterar transplantationskirurger nu hur snart ett test på en människa kan riskeras. Vi har en Chevy. Vi kanske till och med har en BMW nu. Väntar vi på en Ferrari? Det finns en punkt där du bara vill ge den en provkörning, säger Devin Eckhoff, chef för medicinskolans transplantationsavdelning vid University of Alabama i Birmingham.

Innan grisorgan kan testas på människor finns det dock fortfarande några viktiga problem att övervinna. Resultaten med apor har inte varit särskilt konsekventa, tillsynsmyndigheter har inte sagt offentligt under vilka villkor de kommer att gå med på ett mänskligt test, och det finns debatt om hur omfattande modifierade grisarna ska vara.

Kyrkans företag, eGenesis, steg till ryktbarhet genom att framhålla rollen som CRISPR-genredigering i att snabbt tillverka grisar med flera genetiska modifieringar – mer än vad som tidigare varit möjligt. 2015 visade medgrundaren och chefsforskaren Luhan Yang att hon kunde utföra 62 samtidiga redigeringar , används för att inaktivera virus som naturligt lurar i grisens arvsmassa.

Dessutom säger Yang att hennes företag nu har introducerat ett tvåsiffrigt antal genredigeringar (både skärning och tillägg av gener) för att göra organen mindre benägna att utlösa immunavstötning. Dessa ändringar liknar förmodligen de som skapats av Revivicor. Hon har kallat sina grisar den mest avancerade genetiskt modifierade djur på jorden.

2017, i ett tal till Carnegie Institution, förklarade kyrkan det vi hoppas kunna göra transplantationer till människor inom ett år .

Den tidslinjen var inte realistisk. Yang tror att en stor återstående utmaning för fältet är att få konsekventa resultat vid transplantationer från gris till apa. Även om babianer ibland har levt i månader med grisorgan, dör andra djur snabbt. Forskare förstår ännu inte varför. Vi känner att det finns någon biologisk orsak till det, säger Yang. Vi undersöker och försöker fixa det.

För att göra det krävs ett stort antal grisorgan. Yang säger att eGenesis har producerat mer än 100 grisar i USA, och dess kinesiska partner Qihan Biotech, baserad i Hangzhou, har tagit upp hundratals och experimenterat med olika genetiska förändringar. Regler tillåter inte grisarna, eller deras organ, att flytta mellan länder.

Jag tror att vi kommer att lära oss mycket mer när vi har transplanterat flera organ med samma modifieringar och se hur de beter sig, säger Markmann.

När det kommer till användningen av djur, gillar grisar och babianer, försöker företag vara så diskreta som möjligt. De säger inte var grisarna hålls och i en intervju skulle Markmann inte säga ordet apa, utan istället använda termen 'stort djur'. Djurrättsorganisationen PETA säger att de motsätter sig forskningen eftersom 'grisar är individer, inte reservdelar.'

Det återstår också en bred debatt om hur många genetiska förändringar som verkligen är nödvändiga. Muhammad Mohiuddin, chef för programmet för hjärtxenotransplantation vid University of Maryland School of Medicine, anser att det är överdrivet att ta bort virusgenerna och kan skada djuren om det leder till oavsiktliga effekter. Istället tror han att den söta punkten kommer att vara åtta eller nio genredigeringar för att ge en gris med flera användbara organ - snarare än att göra en gris för hjärttransplantationer och en annan för njurar. Annars går organen till spillo, säger han.

Markmann säger att tidigare publicerade experiment på apor och hans eget senaste arbete gör honom optimistisk att genredigerade grisar kommer att bli en livskraftig källa till organ för människor. Att det finns grisorgan som överlever i ett halvår eller ett år, eller ett par år, är verkligen extraordinärt, och det säger att det går att göra, säger han. Alla ser att vi befinner oss i en vändpunkt.

Rättelse: En tidigare version av artikeln beskrev felaktigt Massachusetts General Hospital-kirurgen James Markmann som en av grundarna av bioteknikföretaget eGenesis. Han är medlem i företagets vetenskapliga rådgivande styrelse, inte en av grundarna.

Dölj