یافته های جدید در مورد پیشگیری از عفونت های رتروویروسی

تحقیقات فشرده‌ای در حال انجام است تا پیوند اعضا از خوک‌های پرورش‌یافته ویژه به انسان امکان‌پذیر شود. با این حال، ژنوم خوک حاوی ژنوم رتروویروس های درون زا مختلف (PERV-A، B و C) است که به طور بالقوه می توانند باعث بیماری های عفونی شوند.

یک تیم تحقیقاتی در موسسه Paul-Ehrlich در نژاد خوک مینیاتوری یوکاتان (هاپلوتیپ SLA D/D) نشان داده است که رتروویروس PERV-C می تواند تولیدمثل و در نتیجه عفونی باشد. شناسایی ژنوم PERV-C اکنون امکان حذف ژنوم رتروویروس PERV-C را از طریق ویرایش ژن از ژنوم خوک ها فراهم می کند. این تحقیق در نشریه منتشر شده است مجله ویروس شناسی.

در حال حاضر بیش از 8500 بیمار در لیست انتظار اهدای عضو در آلمان هستند. اندام‌های پیوندی به قدری کمیاب هستند که بیماران اغلب مجبورند برای یافتن یک عضو مناسب مدت طولانی منتظر بمانند. به منظور اصلاح این وضعیت، سال‌ها تحقیق برای بررسی امکان استفاده از خوک‌های پرورش‌یافته ویژه به عنوان اهداکنندگان عضو انجام شده است. در سال 2022، اولین پیوند قلب خوک اصلاح شده ژنتیکی در ایالات متحده بر روی بیمار انجام شد که هیچ روش درمانی دیگری برای او وجود نداشت و واجد شرایط پیوند عضو معمولی نبود. بیمار 49 روز بعد دچار عوارض شد و 60 روز پس از پیوند فوت کرد. علل نارسایی اندام هنوز در حال بررسی است.

پیوند اعضای حیوانی: خطر رتروویروس ها؟

هنگام پیوند عضوی از خوک به انسان (پیوند خارجی) این خطر وجود دارد که رتروویروس‌های درون زا خوک – ویروس‌هایی که ژنوم آنها در ژنوم حیوان اهداکننده، یعنی در ژنوم هر سلول از نژاد خوک لنگر انداخته است – به بدن خوک منتقل شود. گیرنده به شکل ذرات ویروس تولیدمثلی است و می تواند باعث بیماری شود. این خطر به ویژه با توجه به این واقعیت معتبر است که بیماران پیوندی داروهایی را دریافت می کنند که سیستم ایمنی را مهار می کنند (سرکوب سیستم ایمنی) به منظور جلوگیری از رد عضو. با توجه به لنگر انداختن ژنوم رتروویروس در ژنوم هر یک از سلول های خوک، حذف رتروویروس ها یا پرورش خوک های دهنده بدون ژنوم رتروویروس ممکن نبوده است.

رتروویروس های درون زا خوک PERV (رتروویروس های درون زا خوک) نامیده می شوند. آنها ارتباط نزدیکی با رتروویروس هایی دارند که می توانند باعث سرطان خون و بیماری های نقص ایمنی در موش ها، گربه ها یا گیبون ها شوند. بنابراین گمان می رود که پس از انتقال به انسان، PERV نیز می تواند باعث ایجاد این بیماری ها در این افراد شود.

رتروویروس های درون زا خوک (PERV) و خطر انتقال آنها

نشان داده شده است که دو کلاس PERV، PERV-A و PERV-B، نه تنها می توانند رده های سلولی خوک را در شرایط آزمایشگاهی (در آزمایشات کشت سلولی آزمایشگاهی) آلوده کنند، بلکه قادر به آلوده کردن و تکثیر بیشتر در رده های سلولی گونه های مختلف هستند. از جمله انسان ها رتروویروس ها پلی تروپیک هستند، به این معنی که PERV-A و PERV-B می توانند بر موانع گونه غلبه کنند و به طور بالقوه انسان را پس از انتقال آلوده کنند. در مقابل، رتروویروس‌های PERV-C عمدتاً سلول‌های خوک را آلوده می‌کنند، اما سلول‌های انسانی را آلوده نمی‌کنند. با این حال، در آزمایش‌های آزمایشگاهی مشاهده شده است که PERV-C می‌تواند با PERV-A دوباره ترکیب شود و منجر به PERV-A/C شود که می‌تواند سلول‌های انسانی را آلوده کند. در مقایسه با PERV-A و PERV-B، PERV-A/C در کشت سلولی آزمایشگاهی بهتر تکثیر می شود.

یک نژاد خوک که مخصوصاً برای اهدای عضو مناسب به نظر می رسد خوک مینیاتوری یوکاتان است. انواع وحشی (اجداد) این خوک 60 سال پیش از یوکاتان مکزیک برای تولید مثل به بوستون آمریکا آورده شدند. نژاد “هاپلوتیپ SLA D/D” در بوستون طی چندین سال با هدف استفاده از حیوانات به عنوان اهداکنندگان عضو برای پیوند خارجی تولید شد. این نژاد نه ژنوم PERV-A کاملاً کاربردی دارد و نه ژنوم PERV-B کاملاً کاربردی، به طوری که هیچ ذرات رتروویروس عفونی یا قابل تکراری تشکیل نمی شود. خوک‌های هاپلوتایپ SLA D/D می‌توانند حامل ژنوم PERV-C باشند، اما تاکنون فرض می‌شد که ذرات رتروویروس PERV-C به‌دست‌آمده، قابلیت تکثیر (تولید مثل) ندارند و عفونی نیستند، مشروط بر اینکه خوک‌ها به PERV آلوده نباشند. -آ.

یک تیم تحقیقاتی در موسسه Paul-Ehrlich به سرپرستی دکتر Ralf Tönjes، رهبر تیم تحقیقاتی در بخش پزشکی انتقال خون، سلول درمانی و آماده سازی بافت، این سوال را بررسی کردند که آیا خود PERV-C ممکن است در همانندسازی نیز توانمند باشد. در توصیف PERV-C از سلول های هاپلوتیپ نژاد خوک SLA D/D، آنها دریافتند که در شرایط آزمایشگاهی PERV-C کاملاً قادر به تکثیر است و عفونی است، یعنی می تواند در کشت سلولی تولید مثل کند. این می تواند خطری برای پیوند ایجاد کند.

خبر خوب این است که از آنجایی که این ژنوم‌های PERV-C فقط یک بار در ژنوم خوک رخ می‌دهند، یک ناک اوت – خاموش شدن این مکان‌های PERV-C – با استفاده از ویرایش ژنوم، یعنی اصلاح هدفمند DNA خوک امکان‌پذیر است. بنابراین، هیچ خطری برای انتقال PERV در حین پیوند پیوند اعضای بدن از خوک‌های حذفی PERV-C از هاپلوتیپ SLA D/D وجود نخواهد داشت.

یافته‌های کنونی اطلاعات ارزشمندی را ارائه می‌کند که به عنوان گام دیگری نزدیک‌تر به حیوانات اهداکننده مناسب برای پیوند خارجی عمل می‌کند. موسسه Paul-Ehrlich مسئول مشاوره علمی و تایید آزمایشات بالینی داروهای بیگانه زا در آلمان است.

ارائه شده توسط Paul-Ehrlich-Institut