Noen ganger svikter et av organene vi trenger for å overleve.

I de siste tiåra har legevitenskapen kommet langt når det gjelder å bytte ut syke organer med friske. Men det finnes for få nye organer tilgjengelig. Derfor sysler forskerne med tanken på å bruke deler fra dyr. Det har de gjort lenge.

Allerede i 1905 skal en fransk lege ha forsøkt å sette inn deler av nyren fra en kanin i et sykt barn. Alt virket vellykket i begynnelsen, men senere døde dessverre den lille pasienten, ifølge en gammel artikkel i ILAR Journal.

Opp igjennom årene er det gjort en god del forsøk, med ulike organer fra forskjellige dyr, som griser og aper. Ingen har vært særlig vellykkede.

Det er flere årsaker til det:

Hovedgrunnen er vevet i dyreorganene så ulikt pasientens eget at det har vært umulig å hindre at immunsystemet i kroppen støter det bort.

Men andre utfordringer har også dukket opp. For eksempel inneholder dyreorganene såkalte endogene retrovirus. Dette er DNA-sekvensene til retrovirus, som ligger innbakt i dyrets DNA. Endogene retrovirus er vanlige hos virveldyr – inkludert mennesker.

Kan få grisevirus

Siden de endogene retrovirusene ligger inne i DNAet vårt, kan de nedarves fra foreldre til barn. Noen slike DNA-sekvenser er svært gamle. De er ofte ganske ødelagte av mutasjoner som har skjedd opp igjennom tidene. Men andre er yngre og temmelig intakte.

Forskerne vet ikke helt hvilken rolle de spiller. Men kanskje kan de være koblet til sykdom, som visse kreftformer eller autoimmune sykdommer. Virus-DNAet kan spre seg fra en celle til den neste. De kan også mutere og bli til selvstendige retrovirus.

Dersom du setter inn et griseorgan i en menneskekropp, kan grisens endogene retrovirus spre seg til menneskekroppen. Ingen vet hvilke konsekvenser det kan få, og dermed kan vi heller ikke bruke griseorganer i mennesker.

Men nå har Dong Niu og et team av forskere fra flere land vist at det kan gå an å gjøre noe med problemet. De har brukt genredigeringsverktøyet CRISPR til å ødelegge de endogene retrovirusene i griseceller. Slik har de klart å lage det de kaller virus-inaktiverte grisunger.

Klipte i stykker DNAet

CRISPR Cas-9 er altså et redskap for å klippe i DNAet til levende organismer. Det er et molekyl som kan kjenne igjen et bestemt sted i DNAet, og kutte det akkurat der. Forskerne kan selv bestemme hvilket sted det skal være. Se hvordan det virker her: 

I dette tilfellet fikk de CRISPR Cas-9 til å finne og klippe i stykker DNA-sekvensene til de endogene retrovirusene i DNAet i griseceller. Så puttet de kjernene fra disse cellene inn i eggceller hvor kjernen var fjernet. Disse eggene oppførte seg nå som befruktede egg, som fikk vokse seg ferdige i livmoren til en surrogatpurke.

Nå har forskerne 15 levende, virusfrie grisunger.

- Dette er et interessant skritt videre mot muligheten for å bruke griseorganer i transplantasjoner, sier forsker Jan Brinchmann ved Avdeling for immunologi og transfusjonsmedisin ved Oslo universitetssykehus Rikshospitalet.

- Men det gjenstår en god del.

Brinchmann er ikke overbevist om at virusproblemet er løst.

- Selv om forskerne har inaktivert svineretroviruset, så har de ikke tatt det bort.

Niu og co har altså gjort endringer som fører til at viruset ikke kan spre seg i cellene, men mye av DNAet er intakt. Kan det skje mutasjoner som gjør at viruset reaktiveres?

- Jeg er litt usikker på om man er helt trygg, sier Brinchmann.

Det vil bli viktig å følge med hva som skjer i disse grisene over tid. Vi kan heller ikke utelukke at virus-DNAet faktisk har en funksjon i grisene.

Og så gjenstår selvfølgelig problemet med at immunsystemet i menneskekroppen avviser organene.

Menneskegris?

Flere forskningsmiljøer jobber også med den saken, på ulike måter.

Man kan for eksempel endre grisecellene slik at de blir mindre provoserende for det menneskelige immunforsvaret. Forskere jobber også med å lage griserorganer som faktisk består av menneskeceller, skrev Bioteknologirådet i 2013.

Det er imidlertid vanskelige etiske dilemmaer knyttet til å lage slike kombinasjoner av mennesker og dyr. Hvordan kan vi for eksempel garantere at ikke menneskeceller forviller seg til andre deler av kroppen, som hjernen? Kan vi risikere å få en gris med delvis menneskelig hjerne?

Brinchmann tror heller ikke vi vil klare å lage organer som er så menneskelige at immunsystemet i en menneskekropp ikke vil reagere på det. Men kanskje vi kan lage noe som er likt nok til at de kan brukes sammen med immundempende medisiner.  

Kan dyrkes i laboratoriet

- Den eneste måten å lage helt menneskelige organer, er å dyrke dem i laboratoriet, sier forskeren.

Dette er det også forskere som jobber med. Ideen er å bruke celler fra pasientens egen kropp, gjøre dem om til stamceller, og så få dem til å vokse til organer.

- Man har kommet ganske langt med å lage lever i laboratoriet på denne måten, sier Brinchmann.

- Og man er nesten i mål med å lage insulinproduserende celler, som kan settes inn i pasienter med diabetes uten å forårsake en immunreaksjon.

Men andre organer, som nyrene, er kompliserte og inneholder mange ulike celletyper. De vil bli svært vanskelig å lage i laboratoriet, tror Brinchmann.

Derfor mener han organer fra dyr kan bli en måte å dekke et desperat behov for flere organer til pasienter som trenger dem.

- Jeg tror at det kan skje i overskuelig framtid, sier han.

- Hvis man fikk til å løse de store problemene, som immunresponsen og faren for overføring av endogene retrovirus, ser jeg ikke bort ifra at man vil kunne bruke nyrer fra svin.

Referanse:

Dong Niu m. fl., Inactivation of porcine endogenous retrovirus in pigs using CRISPR-Cas9, Science, august 2017. Sammendrag.