Da David Bennett våknet opp på Marylands universitetssykehus lørdag 8. januar, banket et genmodifisert grisehjerte i brystet hans.
Som den første personen noen gang har den 57 år gamle amerikaneren fått transplantert et genmodifisert organ fra et dyr – og overlevd de kritiske første 48 timene.
David Bennett (t.h.) lider av en uhelbredelig hjertesykdom, og en eksperimentell transplantasjon er hans eneste mulige redning.
Operasjonen er en milepæl. Med organdonasjon fra griser kan en større del av de rundt 143 000 europeere som akkurat nå venter på et nytt organ, få hjelp. Hver dag dør omkring 18 mennesker på ventelisten.
Men den medisinske teknikken bak – såkalt xenotransplantasjon – er umoden, og store utfordringer venter fortsatt før de tusenvis av ventende pasientene kan håpe på nytt liv fra griser og andre dyr.
1. Oppnådd: Dyrehjerter må gjøres kompatible
For at organer fra dyr kan innopereres i et menneske, må dyret dele menneskelige blodtyper ha noenlunde samme organoppbygning og ikke minst ha organstørrelser som passer mennesket.
Tidligere har sjimpanser og bavianer vært i søkelyset, men de er enten truet eller for små. Et grisehjerte er på mange måter en god kandidat når det gjelder hjertets størrelse og form, men for eksempel plasseringen i kroppen og trykket er annerledes hos klovdyrene.
Likheten mellom et grisehjerte (t.v.) og et menneskehjerte (t.h.) er så stor at grisehjertet kan tilpasses menneskekroppen.
Forskningen har løst noen av utfordringene ved å genmodifisere hjertene slik at de fungerer mer som et menneskehjerte.
Grisehjertet i David Bennetts bryst er utviklet av firmaet Revivicor og inneholder ti genmodifikasjoner som blant annet
- blokkerer produksjonen av et sukkerstoff som ellers ville medføre avstøting av organet
- inaktiverer et gen slik at hjertet slutter å vokse
- skiller ut molekyler som får menneskekroppen til å godta hjertet
2. Oppnådd: Donerte organer må holdes kunstig i live
Å operere inn hjerteklaffer fra griser i mennesker har blitt et rutineinngrep.
Men å operere inn et helt hjerte er en milepæl som ikke hadde vært mulig uten nye perfusjonsmaskiner som gjennomstrømmer grisehjertet med blod, fjerner celleavfall og vugger organet slik at lengre tids trykk ikke skader hjertet. Dermed blir organet holdt kunstig i live fram til selve transplantasjonen.
3. Ikke oppnådd: Medisiner må lure immunforsvaret
Xenotransplantasjonens største utfordring er at menneskets immunforsvar er enormt robust.
Tidligere forsøk med transplantasjon fra dyr har endt med at immunsystemet like etter transplantasjonen har tolket det nye organet som en trussel og derfor avstøtt det.
For å unngå avstøtingen får alle transplantasjonspasienter medisiner som svekker immunforsvaret. Men et svekket immunforsvar øker risikoen for infeksjonssykdommer som kan være dødelige.
De siste immundempende legemidlene er bedre til å bare svekke kroppens forsvarsmekanismer der det gjelder, men konkrete erfaringer med dosering er ytterst sparsomme. Og så langt har ingen på sikt overlevd en transplantasjon med dyreorganer.
Slik avstøter kroppen et transplantert organ
Immunforsvaret vil alltid gå til angrep på fremmelegemer i kroppen, slik som et nytt organ. Angrepet er en naturlig forsvarsmekanisme som imidlertid kan ende med å drepe pasienten.
Fremmedlegeme blir oppdaget
Når et organ fra et annet menneske blir operert inn i kroppen, vurderer immunforsvaret om det kommer utenfra, antagelig ved hjelp av reseptorer på en type hvite blodlegemer som kalles monocytter.
Immunceller går til angrep på organet
Hvis ikke monocyttene kjenner igjen molekylene på organets overflate, tilkalles en annen type immunceller. Disse såkalte dendrittcellene advarer immunforsvarets soldater, T- og B-cellene.
Kroppen avstøter organet
Når T- og B-cellene går til angrep, begynner cellene i organet å dø, og organet fungerer dårligere. Det fører til vevsdød og avstøting av organet på alt fra noen timer til uker eller år.
For David Bennett har kampen bare så vidt begynt, men han mottar en eksperimentell behandling som kan øke sjansene for å overleve.
Universitetet i Marylands egen forskning viser at Bennett kan leve om lag tre år med grisehjertet i brystet.
4. Ikke oppnådd: Etiske retningslinjer må omfatte dyreorganer
Operasjonen er eksperimentell, og det er fortsatt for tidlig å vurdere om Bennett overlever på sikt. Men inntil videre har ikke kroppen avstøtt det transplanterte organet.
Det genspleisede grisehjertet blir holdt kunstig i live før transplantasjonen.
Noen av betenkelighetene gjelder dyrene, for eksempel har dyrerettighetsorganisasjonen PETA kritisert bruken av griser, som er relativt intelligente, til dyrking av reservedeler til mennesker.
Andre skrupler gjelder konsekvensene for de menneskene som får transplantasjonene. For eksempel frykter forskere at organer fra griser kan overføre sykdommer fra dyr til mennesker – slik som hittil ukjente typer svineinfluensa – eller at de relativt uprøvde metodene kan medføre uventede smerter hos mottakerne hvis for eksempel organene fortsetter å vokse etter transplantasjon.
På den annen side står hensynet til pasienter som David Bennett, som var erklært for syk til transplantasjon fra et menneske.
Fram til de etiske dilemmaene er løst, vil innopererte dyreorganer i mennesker fortsatt bare være eksperimenter. Det kan David Bennetts skjebne imidlertid nå være med på å endre på.