Создана универсальная почка, подходящая для любой группы крови

Science
Universal Kidney Created to Match Any Blood Type
Исследователи сообщили о преобразовании донорской почки в универсальную группу O (I) с помощью специфических ферментов и ее пересадке реципиенту со смертью мозга. Результаты, опубликованные в журнале Nature Biomedical Engineering, стали важным шагом к созданию органов, совместимых с любой группой крови, хотя вопросы клинических испытаний и безопасности остаются открытыми.

В лаборатории: ощутимый шаг на пути к созданию универсального органа

На этой неделе исследователи опубликовали результаты, демонстрирующие точный биохимический метод, который приближает нас к реализации давнего обещания, выраженного в заголовках: «прорыв: ученые создали универсальный орган». Группы специалистов под руководством Университета Британской Колумбии (University of British Columbia) и их коллеги использовали лабораторные ферменты для удаления сахарных маркеров, определяющих группу крови A, из донорской почки, превратив ее в ферментативно конвертированный орган группы O и пересадив ее реципиенту со смертью мозга с согласия семьи. Орган функционировал в течение нескольких дней с минимальными иммунными осложнениями, предоставив клиницистам и ученым первую человеческую модель органа, ставшего совместимым с любой группой крови.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Biomedical Engineering в 2025 году и стали итогом более чем десятилетней последовательной работы над ферментами, способными отсекать специфические углеводные структуры с поверхности клеток. Для пациентов, ожидающих трансплантации — многим из которых приходится ждать годы из-за ограничений по группе крови — идея почки, подходящей любому человеку, является не просто лабораторным курьезом, а потенциальным путем к радикальному сокращению списков ожидания и смертности среди них.

прорыв: ученые создали «универсальную» почку — как работает метод с ферментами

Исследователи адаптировали ферменты, открытые и оптимизированные в ходе предыдущих исследований, которые действуют подобно молекулярным ножницам: они специфически удаляют терминальные сахара, делающие антигены групп A или B видимыми. При удалении этих сахаров поверхность кровеносных сосудов органа на некоторое время начинает вести себя как группа O — функционально универсальный тип, поскольку иммунная система большинства людей не вырабатывает антитела против антигенов группы O.

На практике команда провела перфузию донорской почки коктейлем, содержащим эти ферменты, ex vivo, создав ферментативно конвертированный орган (часто сокращенно ECO). Лабораторные и доклинические испытания показали, что этот подход может работать для крови (где ферменты были протестированы впервые) и для изолированных органов. Новая работа распространила этот метод на орган, пересаженный в человеческое тело (в данном случае реципиенту с нефункционирующим мозгом), чтобы пронаблюдать за совместимостью и ранними иммунными реакциями.

прорыв: ученые создали «универсальную» почку — первое испытание на человеке и его результаты

Конвертированная почка была пересажена реципиенту со смертью мозга с полного согласия семьи, чтобы исследователи могли проследить за поведением органа в условиях живого кровотока. В течение примерно двух дней почка функционировала без сверхострого отторжения — катастрофической иммунной реакции, которая может разрушить несовместимый трансплантат за считанные минуты. Само по себе это является значимым достижением: модифицированный орган выдержал первоначальный контакт с полноценной иммунной системой человека.

Перенос лабораторных результатов в практику трансплантации

Так что же такое «универсальная почка» и как это работает на обычном клиническом языке? В данном контексте «универсальная почка» — это донорский орган, поверхностные антигены которого были химически или ферментативно модифицированы таким образом, что орган больше не несет маркеров группы крови, вызывающих немедленное антитело-опосредованное отторжение. Это работает за счет замены видимой клеточной «бирки» донора на нейтральную поверхность, что фактически расширяет круг реципиентов, способных принять этот орган без длительного подбора или опасного предварительного кондиционирования.

Риски, этика и путь к клиническим испытаниям

Доступны ли универсальные органы для трансплантации сегодня? Нет. Трансплантация человеку была контролируемым исследовательским этапом, а не клиническим предложением. Перед любым повседневным клиническим применением методика должна пройти проверку регулирующими органами, тесты на безопасность и более масштабные клинические испытания. Компания Avivo Biomedical, созданная на базе данного исследования, готовится к получению разрешений и проведению испытаний, но эти процессы обычно занимают годы. Исследователи подчеркивают, что это лишь мост между весомыми лабораторными доказательствами и будущим лечением пациентов, а не конечная точка.

Краткосрочные риски включают иммунные реакции после повторного появления антигенов, непредвиденные побочные эффекты ферментативной обработки сосудистых клеток и потенциальное влияние на долгосрочную жизнеспособность трансплантата. Существуют и этические соображения: первый тест на человеке проводился на доноре со смертью мозга с согласия семьи — необходимый, но деликатный формат исследования, который дал возможность наблюдать за органом в живом кровотоке, не подвергая активного пациента немедленному риску.

В более долгосрочной перспективе команды должны доказать, что конверсия достаточно устойчива, чтобы существенно улучшить результаты, и что любое смягчение ограничений по подбору не создает новых уязвимостей — таких как скрытые антигенные изменения или повышенная восприимчивость к инфекциям. Регуляторам потребуются тщательно спланированные этапы испытаний на людях, в ходе которых будут измеряться показатели краткосрочного и долгосрочного отторжения, функции и безопасности у различных групп реципиентов.

Влияние на систему здравоохранения и когда это поможет пациентам?

Если этот подход успешно пройдет испытания, он может изменить систему распределения органов и уменьшить существующее неравенство. Реципиенты с группой O в настоящее время преобладают во многих списках ожидания и ждут дольше, так как донорские органы группы O в дефиците; превращение почек группы A или B в функционально подходящие для группы O может увеличить количество доступных органов и сократить время ожидания. Однако реалистичные сроки широкой клинической доступности исчисляются годами, а не месяцами. Исследователи и партнеры компании описывают путь, который, если все пойдет хорошо, приведет к поэтапным клиническим испытаниям в течение нескольких лет, за которыми последуют более масштабные исследования эффективности и проверка регулирующими органами.

Расчет рисков и преимуществ для конкретного пациента будет зависеть от его медицинского состояния и альтернативных доступных вариантов. Для многих более ранний доступ к функционирующему трансплантату — если его безопасность будет доказана — перевесит возможные неопределенности. Для клиницистов и служб трансплантации эта методика может упростить жесткую координацию, необходимую в настоящее время для подбора пар донор-реципиент, а также снизить нагрузку на программы прижизненного донорства.

Что еще предстоит решить

  • Долговечность: предотвращение повторного появления антигенов или контроль над этим процессом в клинически значимые сроки.
  • Иммунология: оценка взаимодействия не связанных с ABO иммунных механизмов с конвертированными трансплантатами.
  • Производство и логистика: масштабирование производства ферментов и разработка протоколов для безопасной и быстрой конверсии органов перед трансплантацией.
  • Этика и доступность: обеспечение справедливого распределения, чтобы преимущества технологии дошли до тех, кто в них больше всего нуждается.

Заголовок отражает многообещающее достижение: фраза «прорыв: ученые создали универсальные органы» пока не является гиперболой, а служит кратким описанием мощной идеи, впервые продемонстрированной на физиологическом уровне человека. Метод конверсии отвечает на четкий научный вопрос — как сделать почку подходящей для любой группы крови — и одновременно открывает долгое практическое обсуждение безопасности, регулирования и справедливого внедрения. Если последующие испытания подтвердят долгосрочную выгоду, изменения могут стать судьбоносными для людей, которые ежегодно умирают, не дождавшись пересадки почки.

Источники

  • Nature Biomedical Engineering (исследовательская статья о ферментативно конвертированных органах)
  • University of British Columbia (исследовательские группы и пресс-материалы)
  • Avivo Biomedical (компания, занимающаяся клиническим внедрением)
  • Centre for Blood Research, University of British Columbia
Mattias Risberg

Mattias Risberg

Cologne-based science & technology reporter tracking semiconductors, space policy and data-driven investigations.

University of Cologne (Universität zu Köln) • Cologne, Germany

Readers

Readers Questions Answered

Q Что такое универсальная почка и как она работает?
A Универсальная почка — это орган, модифицированный для совместимости с реципиентом с любой группой крови, как правило, путем преобразования почки с группой, отличной от первой (O), например, второй (A), в орган, подобный первой группе. Это достигается с помощью ферментов, вводимых через перфузионную жидкость, которые удаляют антигены групп крови — молекулы сахара на кровеносных сосудах органа — из почки, предотвращая распознавание ее иммунной системой реципиента как чужеродной. Этот подход направлен на снижение риска отторжения и расширение пула доноров.
Q Как почка может подойти к любой группе крови?
A Почка может подойти к любой группе крови благодаря ферментативному удалению антигенов A или B, что превращает ее в эквивалент первой группы (O), в которой отсутствуют эти иммуногенные маркеры. В почках первой группы эти антигены отсутствуют от природы, что делает их универсальными для донорства; данный процесс имитирует это состояние, удаляя сахара из почек других групп во время перфузии. Это позволяет органу избежать атаки антител анти-A или анти-B в крови реципиента.
Q Доступны ли универсальные органы для трансплантации сегодня?
A Универсальные почки сегодня недоступны для трансплантации; современные операции требуют совместимости по группе крови, при этом доноры с первой группой (O) являются универсальными, но их количество ограничено. Экспериментальное преобразование второй группы (A) в первую (O) тестировалось на реципиентах с диагностированной смертью мозга и показало снижение вероятности отторжения, однако эти исследования находятся на стадии разработки и не имеют клинического одобрения. Для случаев несовместимости существуют перекрестное донорство или десенсибилизация, но они не являются универсальными решениями.
Q Какое научное обоснование лежит в основе создания универсального органа для предотвращения отторжения?
A Научный метод заключается в использовании ферментов, которые расщепляют антигены групп крови A и B — специфические молекулы сахара, покрывающие кровеносные сосуды органа — во время перфузии почки вне организма (ex vivo). Эти антигены вызывают иммунное отторжение в случае несовместимости, поэтому их удаление заставляет орган выглядеть как орган первой группы (O), который лишен антигенов и универсально совместим. Такое ферментативное «очищение» предотвращает сверхострое отторжение без медицинского вмешательства в организм реципиента.
Q Когда универсальные почки могут стать доступны для пациентов и каковы риски?
A Универсальные почки пока недоступны для пациентов, так как находятся на стадии доклинических испытаний, требующих дальнейших исследований на людях; сроки не определены, но с учетом существующих проблем это может занять годы. Риски включают неполное или временное удаление антигенов (как было замечено в тестах, когда маркеры второй группы вновь появлялись через несколько дней), что может привести к менее выраженным, но все же возникающим иммунным реакциям, а также стандартные риски трансплантации, такие как инфекции или хирургические осложнения.

Have a question about this article?

Questions are reviewed before publishing. We'll answer the best ones!

Comments

No comments yet. Be the first!