Генетически модифицированная ксенотрансплантация сердца свиньи человеку

Мужчине 57 лет, страдающему от неишемической кардиомиопатии, провели трансплантацию сердца от генетически модифицированной свиньи.

Этот пациент не был кандидатом на стандартное лечение, включая пересадку аллотрансплантата.

Еще до пересадки сердца он перенес несколько остановок сердца и реанимаций, а также длительное время провел в стационаре и зависел от веноартериальной экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО).

Рассказываем, почему ксенотрансплантация сердца свиньи человеку не увенчалась успехом.

Ранний послеоперационный период

Пациенту провели трансплантацию сердца от специально выращенного лабораторного животного.

В раннем послеоперационном периоде веноартериальную ЭКМО продолжали после трансплантации со скоростью 2–3 литра в минуту для поддержки ксенотрансплантата, уменьшения эффекта любой внезапной желудочковой аритмии.

Также пациент получал иммуносупрессивную, противогрибковую и противовирусную терапию.

Диурез у пациента снизился через 8 часов после операции.

Рентгенограмма грудной клетки показала чистые легочные поля. На четвертый день после трансплантации прекратили ЭКМО.

Перед удалением катетера Свана-Ганца на 6-й день систолическое артериальное давление пациента составляло в среднем от 130 до 170 мм рт. ст.

Его диастолическое артериальное давление в среднем составляло от 40 до 60 мм рт. ст. при лечении низкими дозами никардипина.

Сердечный выброс колебался от 5,0 до 6,0 литров в минуту, а ударный объем — от 65 до 70 мл на квадратный метр поверхности тела.

Ксенотрансплантат сохранял синусовый ритм с частотой от 70 до 90 ударов в минуту. 

Фракция выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ) оставалась нормальной или гипердинамической на протяжении всего послеоперационного периода. Однако толщина стенок левого и правого желудочков, размер камеры левого желудочка  и глобальная продольная деформация изменились. 

Последующие результаты

На 34-й день после трансплантации биопсия эндомиокарда не выявила признаков отторжения.

Пациент смог реабилитироваться без какой-либо сердечно-сосудистой поддержки, а ксенотрансплантат функционировал нормально без признаков отторжения.

На 43-й день после трансплантации пациент стал более сонливым, и его трахею интубировали; развилась гипотония. Рентгенограмма грудной клетки показала усиление мягких инфильтратов в обоих легких.

Бронхоскопия выявила диффузные неглубокие язвы на всех правых первичных и вторичных дыхательных путях, которые свидетельствовали о вирусной или грибковой инфекции, несмотря на продолжающуюся профилактику. У больного была  выявлена ​​гипогаммаглобулинемия

Вечером 49-го дня уровень лактата в сыворотке повысился с 4 мг на децилитр (0,4 ммоль на литр) до 11,2 мг на децилитр (1,2 ммоль на литр) в течение 8 часов на фоне легкого дискомфорта и вздутия живота.

Развилась гипотония, что потребовало лечения вазопрессорами и интубации трахеи пациента. Развился акроцианоз, что свидетельствовало о снижении сердечного выброса впервые после трансплантации.

Хотя ЭхоКГ показала ФВ ЛЖ от 65 до 70%, было отмечено резкое увеличение толщины стенки левого желудочка (1,7 см) и толщины стенки правого желудочка (1,4 см), а также уменьшение размера камеры левого желудочка (3,2-3,5 см).

Эндомиокардиальная биопсия (день 50) не выявила антитело-опосредованного или острого клеточного отторжения.

На 56-й день повторная эндомиокардиальная биопсия показала патологическое антитело-опосредованное отторжение ISHLT 1 степени.

Дальнейшая эхокардиография не показала улучшения толщины стенки, размера камеры или общей продольной деформации, а ЭКМО не удалось снизить до уровня ниже 2 литров в минуту.

В чем причина подобного исхода?

Ученые заключили, что имело место необратимое повреждение ксенотрансплантата, и, когда семья пациента находилась у постели больного, из сострадания отключили систему жизнеобеспечения на 60-й день после трансплантации.

Предварительное патологоанатомическое исследование сердца показало увеличение массы сердца до 600 г по сравнению с 328 г при трансплантации.

Миоциты были широко расставлены, центральные ядра разделены тонкими полосками фиброза.

Некроз миоцитов был рассеянным и сопровождался потерей целостности миоцитов.

Эндотелиальные изменения варьировали от выраженных ядер до набухания клеток с участками полного растворения сосудов.

Было обнаружено, что эритроциты разбросаны по интерстициальному пространству между миоцитами, что соответствует сосудистой экстравазации.

Результаты не соответствовали типичному отторжению ксенотрансплантата.

В настоящее время ведутся дополнительные исследования, чтобы охарактеризовать патофизиологические механизмы, которые привели к этому повреждению.