22
Transplantacja narz¹dów – wyzwanie dla biotechnologii Adam Jasiñski 1 , Ryszard S³omski 1,2 , Marlena Szalata 1,2 , Daniel Lipiñski 2 1 Katedra Biochemii i Biotechnologii, Akademia Rolnicza im. Augusta Cieszkowskiego, Poznañ 2 Instytut Genetyki Cz³owieka, Polska Akademia Nauk, Poznañ The organ transplantation – a challenge for biotechnology Summary The use of animals as a source of organs and tissues for xenotransplan- tation can overcome the growing shortage of human organ donors. However, xenoreactive antibodies present in humans directed against swine Gal antigen on the surface of xenograft donor cells leads to the complement activation and immediate xenograft rejection as a consequence of hyperacute immunological reaction. The graft of genetically modified organ of a swine would be tolerated with simultaneous administration of medicines decreasing other less severe im- munological reactions. This review summarizes the clinical history and rationale for xenotransplantation, recent progress in understanding the physiologic, im- munologic, and infectious obstacles to xenotransplantation and some of the strategies being pursued to overcome these dificulties. Key words: xenotransplantation, transgenic pigs, hyperacute rejection. 1. Wstêp Przeszczep komórek, tkanek i narz¹dów jest dziœ realn¹, sku- teczn¹, czêsto jedyn¹ drog¹ leczenia chorych. Zabieg ten ju¿ od ponad piêædziesiêciu lat ratuje ¿ycie pacjentom ze schy³kow¹ niewydolnoœci¹ wielu narz¹dów, ofiarom wypadków oraz cier- pi¹cym na nowotwory uk³adu krwiotwórczego, czy z³o¿one nie- dobory immunologiczne. Od momentu pierwszej, zakoñczonej po- wodzeniem transplantacji nerki, jakiej dokona³ Joseph E. Murray PRACE PRZEGL¥DOWE Adres do korespondencji Ryszard S³omski, Katedra Biochemii i Biotechnologii, Akademia Rolnicza im. Augusta Cieszkowskiego, ul. Wo³yñska 32, 60-637 Poznañ. 1 (72) 7–28 2006

Transplantacja narz¹dów – wyzwanie dla biotechnologii · 2013. 12. 1. · Transplantacja narz¹dów – wyzwanie dla biotechnologii Adam Jasiñski1, Ryszard S³omski 1,2, Marlena

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • Transplantacja narz¹dów – wyzwaniedla biotechnologii

    Adam Jasiñski1, Ryszard S³omski1,2, Marlena Szalata1,2,Daniel Lipiñski2

    1Katedra Biochemii i Biotechnologii, Akademia Rolnicza im. AugustaCieszkowskiego, Poznañ2Instytut Genetyki Cz³owieka, Polska Akademia Nauk, Poznañ

    The organ transplantation – a challenge for biotechnology

    S u m m a r y

    The use of animals as a source of organs and tissues for xenotransplan-tation can overcome the growing shortage of human organ donors. However,xenoreactive antibodies present in humans directed against swine Gal antigenon the surface of xenograft donor cells leads to the complement activation andimmediate xenograft rejection as a consequence of hyperacute immunologicalreaction. The graft of genetically modified organ of a swine would be toleratedwith simultaneous administration of medicines decreasing other less severe im-munological reactions. This review summarizes the clinical history and rationalefor xenotransplantation, recent progress in understanding the physiologic, im-munologic, and infectious obstacles to xenotransplantation and some of thestrategies being pursued to overcome these dificulties.

    Key words:

    xenotransplantation, transgenic pigs, hyperacute rejection.

    1. Wstêp

    Przeszczep komórek, tkanek i narz¹dów jest dziœ realn¹, sku-teczn¹, czêsto jedyn¹ drog¹ leczenia chorych. Zabieg ten ju¿ odponad piêædziesiêciu lat ratuje ¿ycie pacjentom ze schy³kow¹niewydolnoœci¹ wielu narz¹dów, ofiarom wypadków oraz cier-pi¹cym na nowotwory uk³adu krwiotwórczego, czy z³o¿one nie-dobory immunologiczne. Od momentu pierwszej, zakoñczonej po-wodzeniem transplantacji nerki, jakiej dokona³ Joseph E. Murray

    P R A C E P R Z E G L ¥ D O W E

    Adres do korespondencji

    Ryszard S³omski,Katedra Biochemiii Biotechnologii,Akademia Rolniczaim. Augusta Cieszkowskiego,ul. Wo³yñska 32,60-637 Poznañ.

    1 (72) 7–28 2006

  • w 1954 r., transplantologia jako dziedzina kliniczna uleg³a ogromnemu rozwojowi,co skutkuje dziœ zarówno podniesieniem skutecznoœci tej metody terapeutycznej,jak i znacznym rozszerzeniem wskazañ do jej zastosowania. Rutynowo wykonujesiê przeszczepy nerki, nerki i trzustki, samej trzustki, w¹troby oraz serca. Corazczêœciej przedmiotem zabiegów staj¹ siê p³uca, p³uca i serce, a tak¿e fragmenty jeli-ta. Powodzeniem zakoñczy³y siê równie¿ przeszczepy krtani (1) oraz koñczyny gór-nej (2). Oprócz narz¹dów unaczynionych wykonuje siê równie¿ transplantacje ko-mórek krwiotwórczych, skóry, zastawek serca, fragmentów kostnych i rogówki oka.

    Nie bez znaczenia by³o równie¿ ustanowienie norm prawnych reguluj¹cych pro-blem pozyskiwania narz¹dów od osób zmar³ych i ¿ywych dawców oraz utworzeniewyspecjalizowanych instytucji organizacyjno-koordynacyjnych do spraw transplan-tacji organów (Eurotransplant, Poltransplant, UNOS-United Network For Organ Sha-ring).

    W przypadku najczêœciej przeszczepianego narz¹du, jakim jest nerka œmiertel-noœæ u pacjentów doros³ych jest obecnie niemal o po³owê ni¿sza w stosunku dowartoœci z pocz¹tku lat osiemdziesi¹tych. Prze¿ywalnoœæ w okresie piêcioletnim siê-ga 84%. Podobnemu zmniejszeniu uleg³a te¿ czêstoœæ powik³añ w postaci odrzuce-nia przeszczepu (3). Jeszcze lepsze wyniki uzyskuj¹ niektóre oœrodki pediatryczne,gdzie w ci¹gu piêciu lat od zabiegu przeszczepu w¹troby odnotowuje siê 93% prze-¿ycie pacjentów (4). W 2000 r. odnotowano najd³u¿sze prze¿ycie biorcy nerki od ¿y-wego, genetycznie spokrewnionego dawcy, które wynosi³o 40 lat, nieco krócej –34 lata, ¿y³ pacjent z nerk¹ pobran¹ ze zw³ok, z w¹trob¹ – 30 lat, z sercem – 23lata, z trzustk¹ i nerk¹ – 19 lat, z trzustk¹ – 18 lat, z p³ucem – 13 lat (5). Niestetyz roku na rok liczba chorych ze wskazaniami do przeszczepu zwiêksza siê niepro-porcjonalnie do liczby wykonywanych zabiegów (wykres). Dysproporcja ta wzrasta

    Adam Jasiñski i inni

    8 PRACE PRZEGL¥DOWE

    Wykres. Porównanie liczby pacjentów oczekuj¹cych na przeszczep narz¹dów unaczynionych z licz-b¹ wykonywanych zabiegów w USA. Wed³ug OPTN/SRTR.

  • o 10-15% rocznie (6). Powodem tego jest brak dostatecznej liczby organów do trans-plantacji oraz coraz czêstsze wskazania do wykonywania przeszczepów. Powa¿nymwyzwaniem jest zniwelowanie dysproporcji miêdzy liczb¹ dostêpnych organówa liczb¹ pacjentów kwalifikuj¹cych siê do przeszczepu. Istnieje du¿a dysproporcjapomiêdzy liczb¹ oczekuj¹cych a liczb¹ zabiegów w zale¿noœci od przeszczepianegonarz¹du (tab.). Powodem tego jest brak organów do transplantacji.

    T a b e l a

    Liczba oczekuj¹cych na przeszczep oraz liczba narz¹dów do transplantacji dla krajów zrzeszonych w Euro-transplant (Austria, Belgia, Holandia, Luksemburg, Niemcy). Wed³ug Eurotransplant (www.eurotransplant.nl).

    Narz¹dLiczba oczekuj¹cych na przeszczep

    (styczeñ 2006 r.)

    Liczba organów do transplantacji

    (2005 r.)

    nerka 11 814 3383

    w¹troba 2134 1243

    trzustka 63 70

    trzustka i nerka 218 303

    serce 946 542

    serce i p³uca 64 21

    p³uca 738 450

    2. Przysz³oœæ transplantologii

    Narz¹dy do przeszczepów pobierane s¹ najczêœciej od osób zmar³ych, rzadziejpochodz¹ one od ¿ywych genetycznie lub emocjonalnie spokrewnionych dawców.W Polsce problem ten reguluje ustawa z 26 paŸdziernika 1995 r. „O pobieraniui przeszczepianiu komórek, tkanek i narz¹dów” (Dz.U., nr 138, poz. 682). Niestetyobecne Ÿród³a organów nie s¹ w stanie pokryæ zapotrzebowania. Pog³êbiaj¹cy siêz ka¿dym rokiem niedobór narz¹dów zmusza do poszukiwania nowych i bardziejskutecznych metod ich pozyskiwania. Do najwa¿niejszych z nich mo¿na zaliczyæ in-¿ynieriê tkankow¹, wykorzystanie komórek macierzystych, terapiê biohybrydow¹,stworzenie sztucznych narz¹dów czy bioreaktorów, które bêd¹ pe³niæ ich funkcjeoraz ksenotransplantacjê.

    2.1. In¿ynieria tkankowa

    In¿ynieria tkankowa zak³ada mo¿liwoœæ stworzenia in vitro gotowych tkanek,a w przysz³oœci ca³ych narz¹dów. Dziedzina ta dynamicznie siê rozwija. Najbardziejzaawansowane s¹ badania nad tworzeniem in vitro skóry, chrz¹stki i koœci. Pierwszepreparaty tak wyhodowanej skóry s¹ ju¿ dostêpne i z powodzeniem stosowane

    Transplantacja narz¹dów – wyzwanie dla biotechnologii

    BIOTECHNOLOGIA 1 (72) 7-28 2006 9

  • w leczeniu oparzeñ i trudno goj¹cych siê ran w przebiegu cukrzycy czy pêcherzo-wym wrodzonym oddzielaniu naskórka.

    Wspó³czesna in¿ynieria tkankowa proponuje dwa podejœcia do tworzenia no-wych tkanek. Pierwszym jest podawanie czynników wzrostowych in situ. Powodujeto wytworzenie nowej tkanki w miejscu uszkodzenia (w ranie lub narz¹dzie). Drugisposób polega na hodowli in vitro tkanek na sztucznym zrêbie z kolagenu lub ³atwoulegaj¹cych degradacji polimerów. Na takiej zasadzie hoduje siê obecnie „sztuczn¹skórê” (7), zaawansowane s¹ tak¿e prace nad tworzeniem chrz¹stki (8) i koœci (9),a tak¿e w¹troby (10).

    2.2. Wykorzystanie komórek macierzystych

    Komórki macierzyste (SC, ang. stem cells) s¹ niezró¿nicowane, totipotencjalnei mog¹ daæ pocz¹tek ka¿demu rodzajowi tkanki. Istniej¹ dwa rodzaje komórek ma-cierzystych. Pierwszym s¹ pierwotne komórki zarodkowe (ang. embryonic stem cells),wystêpuj¹ce na wczesnych etapach rozwoju zarodkowego. Daj¹ one pocz¹tekwszystkim trzem listkom zarodkowym. Drugim rodzajem s¹ komórki macierzystetkanek osobników doros³ych (ang. progenitor cells), które ulegaj¹ podzia³om przezca³e ¿ycie, pozostaj¹c na tym samym etapie rozwoju. Znajd¹ one, jak siê wydaje,szczególne zastosowanie w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych (11-13) oraz na-prawie tkanek (14,15), np. po zawa³ach serca czy uszkodzeniu w¹troby i w terapiinowotworów uk³adu krwiotwórczego.

    2.3. Terapia biohybrydowa

    Terapia biohybrydowa (terapia „opakowanymi” komórkami, immunoizolacja)to metoda wszczepiania do organizmu komórek „opakowanych” w selektywnieprzepuszczalnej membranie w celu przejêcia funkcji komórek, które uleg³y znisz-czeniu. Warstwa oddzielaj¹ca komórki musi chroniæ przed atakiem uk³adu odpor-noœciowego, a jednoczeœnie zapewniaæ swobodny przep³yw substancji od¿yw-czych i tlenu do wnêtrza oraz wydzielanych przez nie zwi¹zków na zewn¹trz. Im-planty wszczepiane do organizmu chorych osób mog¹ mieæ postaæ mikrokapsu³ek(o pojemnoœci 1000-5000 komórek), makrokapsu³ek (o pojemnoœci 1-100 milio-nów komórek) oraz przep³ywowych urz¹dzeñ naczyniowych (o pojemnoœci ponadmiliarda komórek).

    Pierwszym celem terapii biohybrydowej by³o stworzenie biohybrydowej trzustkiw leczeniu cukrzycy (16). Obecnie metodê tê stosuje siê z powodzeniem w leczeniuprzewlek³ych zespo³ów bólowych (17). Testuje siê jej przydatnoœæ w leczeniustwardnienia zanikowego bocznego, chorobie Huntingtona, chorobie Parkinsona,niedokrwistoœciach, hemofilii A, cukrzycy typu II, czy zwyrodnieniu plamki. Ze wzglê-

    Adam Jasiñski i inni

    10 PRACE PRZEGL¥DOWE

  • du na ograniczon¹ ¿ywotnoœæ komórek, a tym samym ograniczony czas „dzia³ania”implantu, zastosowano w nich nieœmiertelne linie komórkowe, jak np. PC-12 wyizo-lowan¹ z nowotworu nadnercza gryzoni (dok³adniej z guza chromoch³onnego pro-dukuj¹cego znaczne iloœci dopaminy). Implanty zawieraj¹ce nieœmiertelne linie ko-mórkowe dzia³aj¹ znacznie d³u¿ej, gdy¿ komórki w nich zamkniête ulegaj¹ ci¹g³ejodnowie, i co ciekawe, nie przerastaj¹ kapsu³ek, nie nastêpuje te¿ w nich indukcjanowotworzenia (18,19).

    2.4. Bioreaktory

    Bioreaktory mog¹ pe³niæ rolê narz¹dów do czasu w³aœciwej transplantacji. Po-wszechne zastosowanie zyska³ bioreaktor pe³ni¹cy funkcjê w¹troby (BAL, ang. bioar-tificial liver). W urz¹dzeniu tym osocze przep³ywaj¹ce przez sieæ kapilar zanurzo-nych w komorze z wolnymi lub zwi¹zanymi hepatocytami ulega detoksykacji. Hepa-tocyty pochodz¹ najczêœciej od œwini, co wynika z trudnoœci w uzyskaniu wystar-czaj¹cej iloœci komórek ludzkich oraz ich stosunkowo ma³ej odpornoœci na kriopre-zerwacjê. Pierwsze zastosowanie BAL odby³o siê w roku 1997 u chorych z niewydol-noœci¹ w¹troby oczekuj¹cych na w³aœciw¹ transplantacjê (20). Prowadzone s¹ te¿prace nad skonstruowaniem bioreaktorów pe³ni¹cych funkcjê nerki. S¹ one w staniepe³niæ nie tylko podstawowe funkcje filtracyjne nerki, ale tak¿e metaboliczne czyendokrynne (21).

    2.5. Sztuczne narz¹dy

    Prace nad stworzeniem sztucznych narz¹dów trwaj¹ od dawna. Szczególnie za-awansowane s¹ badania nad stworzeniem w pe³ni sztucznego serca, które maj¹miejsce w USA, Japonii, Niemczech i Polsce. Pierwszego, zakoñczonego jednak nie-powodzeniem, wszczepienia sztucznego serca dokona³ Cooley w 1969 r. Przepro-wadzony w 1982 r. przez Joyce’a zabieg zakoñczy³ siê ju¿ pomyœlnie. Obecnie w me-chanicznych systemach wspomagania kr¹¿enia zak³ada siê implantacjê w pe³ni funk-cjonalnego urz¹dzenia, pe³ni¹cego funkcjê serca oraz pomp wspomagaj¹cych pracêkomór. Pompy wspomagaj¹ce pracê lewej komory serca s¹ dziœ powszechnie stoso-wane u pacjentów oczekuj¹cych na znalezienie odpowiedniego dawcy serca. O celo-woœci ich stosowania œwiadczy fakt obni¿enia o 55% œmiertelnoœci zwi¹zanej z ocze-kiwaniem na w³aœciwy narz¹d (22). Zakoñczono niedawno prace nad zbudowaniempomp „drugiej generacji”. Posiadaj¹ one znacznie lepsze parametry, ale przedewszystkim s¹ du¿o mniejsze, co pozwala na ich zastosowanie tak¿e u dzieci. Prze¿y-cie pacjentów ze sztucznym sercem w okresie jednorocznym wynosi 86%, natomiastw okresie piêcioletnim 64% (23). Stosowanie sztucznych narz¹dów jest zwi¹zanez pewnymi komplikacjami natury technicznej.

    Transplantacja narz¹dów – wyzwanie dla biotechnologii

    BIOTECHNOLOGIA 1 (72) 7-28 2006 11

  • 3. Ksenotransplantacje

    Ksenotransplantacja to przeszczepianie komórek, tkanek i narz¹dów pomiêdzyró¿nymi gatunkami. Niestety taki przeszczep jest immunologicznie wysoce nie-zgodny, co wynika z ró¿nic genetycznych pomiêdzy dawc¹ a biorc¹. W transplanto-logii funkcjonuje pojêcie gatunków filogenetycznie bliskich (ang. concordant) i od-leg³ych (ang. discordant), a czas prze¿ycia przeszczepu jest zale¿ny od dystansu filo-genetycznego, jaki dzieli dawce i biorcê. W przypadku gatunków bliskich proces od-rzucenia przeszczepu jest wzglêdnie d³ugi i wynosi od kilku godzin do paru dni.W przypadku gatunków odleg³ych nastêpuje bardzo szybko, w ci¹gu kilkunastu mi-nut. Definicja ksenotransplantacji u ludzi jest obszerniejsza, wed³ug U.S. Public He-alth Service – jest to ka¿da procedura, która obejmuje transplantacjê, implantacjêoraz infuzjê ludzkiemu biorcy ¿ywych komórek, tkanek lub organów pochodz¹cychod zwierz¹t, a tak¿e ludzkich p³ynów ustrojowych, komórek, tkanek czy narz¹dów,które wesz³y w kontakt ex vivo ze zwierzêcymi komórkami, tkankami lub narz¹dami.Powa¿nym utrudnieniem jest istnienie ró¿nicy antygenowej odpowiedzialnej za re-akcje immunologiczne. Pod uwagê bierze siê ma³py naczelne – pawiany (Papio sp.)i szympansy (Pan troglotydes), a tak¿e œwiniê domow¹ (Sus scrofa).

    3.1. Naczelne

    Najbli¿ej spokrewnionymi filogenetycznie z cz³owiekiem zwierzêtami s¹ ma³pynaczelne (NHPs, ang. Nonhuman Primates). Szympansy i pawiany by³y pocz¹tkowobrane pod uwagê jako potencjalni dawcy ze wzglêdu na du¿e podobieñstwo anato-miczne i fizjologiczne ich narz¹dów do organów ludzkich. Problemem s¹, jak siê wy-daje, ma³e rozmiary narz¹dów pawiana czy szympansa i niemo¿noœæ wykorzystania,np. serca u ludzi doros³ych, a jedynie u dzieci oczekuj¹cych na w³aœciwy alloprze-szczep. Podejmowano nawet próby kliniczne z wykorzystaniem organów pocho-dz¹cych od naczelnych. W latach szeœædziesi¹tych w USA przeszczepiono nerkiszympansów szeœciu pacjentom z niewydolnoœci¹ tych narz¹dów, a jeden z nichprze¿y³ nawet 9 miesiêcy (24). W roku 1985 przeszczepiono serce pawiana dzieckuz zespo³em hipoplazji lewokomorowej. Po up³ywie 4 tygodni nast¹pi³ jednak zgon(25). W 1990 r. Thomas Starzl przeszczepi³ w¹trobê pawiana pacjentom zaka¿onymwirusami HIV i HBV, którzy prze¿yli odpowiednio 27 i 70 dni (26). Pomimo doœæowocnych wyników w klinice naczelne straci³y zainteresowanie jako potencjalnidawcy narz¹dów ludziom z kilku powodów. Ma³py s¹ trudne w hodowli, maj¹ nisk¹p³odnoœæ, wydaj¹ na œwiat zazwyczaj tylko jednego potomka i to po doœæ d³ugimokresie ci¹¿y, póŸno osi¹gaj¹ dojrza³oœæ p³ciow¹. Wszystko to sprawia, ¿e zastoso-wanie kliniczne pochodz¹cych od nich narz¹dów potencjalnie by³oby rozwi¹zaniembardzo drogim. Ma³a efektywnoœæ ich pozyskiwania mog³aby równie¿ nie pokryæw ca³oœci zapotrzebowania terapeutycznego na narz¹dy (27). Ich wykorzystanie bu-

    Adam Jasiñski i inni

    12 PRACE PRZEGL¥DOWE

  • dzi tak¿e ogromny sprzeciw opinii publicznej. Filogenetyczna bliskoœæ jest jedno-czeœnie najsilniejszym atutem i najwiêksz¹ barier¹. Tak du¿e podobieñstwo bioche-miczne sprawia, ¿e znaczna czêœæ patogenów wirusowych pawianów i szympansówjest w stanie z powodzeniem zara¿aæ ludzi. Do retrowirusów mog¹cych powodowaæobjawy chorobowe u ludzi zalicza siê w szczególnoœci: BaEV (ang. baboon endogenousretrovirus), SIV (ang. simian immunodeficiency virus), STLV (ang. simian T-lymphotropic vi-rus), SRV (ang. exogenous simian retrovirus), SFV (ang. simian foamy virus) oraz wirusSV40 (28).

    3.2. Œwinia – optymalny dawca

    Zbyt wiele problemów zwi¹zanych z wykorzystaniem w ksenotransplantacji ga-tunków bliskich wymaga³o znalezienia potencjalnego dawcy wœród gatunków filo-genetycznie odleg³ych. Optymalna okaza³a siê œwinia. Œwinie s¹ ³atwe i tanie w ho-dowli, rozmna¿aj¹ siê szybko, maj¹ liczne potomstwo. Zró¿nicowanie wielkoœci wœródodmian pozwala na dobranie organów o odpowiedniej wielkoœci dla ró¿nych bior-ców. Zwierzêta te ³atwo poddaj¹ siê zabiegom in¿ynierii genetycznej (27). Maj¹zbli¿one parametry anatomiczne i fizjologiczne. Zbli¿ona jest osmolarnoœæ moczu,wielkoœæ filtracji k³êbuszkowej i przep³yw krwi przez nerki. Podobny jest te¿ rzutminutowy serca i ciœnienie têtnicze. Niektóre hormony (insulina) oraz czynniki tkan-kowe (czynnik VIII krzepniêcia) dzia³aj¹ na organizm ludzki, co potwierdza ich za-stosowanie w klinice. Perfuzja krwi przez w¹trobê œwiñsk¹ pozwala na detoksykacjêchorych w œpi¹czce w¹trobowej (29). Znaczny dystans filogenetyczny jest jednak po-wodem ogromnych problemów immunologicznych po przeszczepie, ale potencjal-nie zmniejsza ryzyko zaka¿eñ wirusowych.

    4. Patogeneza odrzucenia ksenoprzeszczepu

    Przeszczep wysoce niezgodnego narz¹du, tkanki czy komórek pochodz¹cych odorganizmu innego gatunku prowadzi do uruchomienia odpowiedzi uk³adu odporno-œciowego biorcy w celu ich wyeliminowania z ustroju. Odrzucenie mo¿e byæ zale¿neod przeciwcia³ (odrzucenie humoralne), jego powodem mo¿e byæ reakcja komórko-wa (odrzucenie komórkowe) lub mo¿e mieæ charakter mieszany (odrzucenie miesza-ne). Ka¿dy z podanych mechanizmów wykazuje odmienny obraz patomorfologiczny(30). W zale¿noœci od czasu wyst¹pienia odrzucenia po transplantacji mo¿na po-dzieliæ je na odrzucenie nadostre, odrzucenie ostre naczyniowe, odrzucenie ostrekomórkowe i odrzucenie przewlek³e (rys. 1).

    Transplantacja narz¹dów – wyzwanie dla biotechnologii

    BIOTECHNOLOGIA 1 (72) 7-28 2006 13

  • 4.1. Odrzucenie nadostre

    Odrzucenie nadostre (HAR, ang. hyperacute rejection) wystêpuje w ci¹gu kilku dokilkunastu minut po przeszczepieniu narz¹du. Zmiany zachodz¹ w naczyniachw³osowatych i ma³ych têtniczkach. Za jego wyst¹pienie odpowiedzialne s¹ natural-ne, preformowane przeciwcia³a obecne we krwi biorcy przeciwko antygenom wy-stêpuj¹cym na powierzchni œródb³onka naczyniowego przeszczepianego narz¹du.Antygeny te s¹ ró¿ne u cz³owieka i œwini (27). Interakcja miêdzy antygenami a prze-ciwcia³ami powoduje aktywacje uk³adu dope³niacza na drodze klasycznej zale¿nejod immunoglobulin IgM (31). Do uruchomienia enzymatycznej kaskady dope³niaczamo¿e te¿ dojœæ na drodze alternatywnej, niezale¿nej od przeciwcia³. W badaniachprzeprowadzonych in vitro wykazano, ¿e w mechanizmie tym mog¹ jednak braæ po-mocniczy udzia³ immunoglobuliny klasy A w formie dimerów dIgA (32).

    G³ównym czynnikiem aktywuj¹cym uk³ad dope³niacza, bêd¹cym jednoczeœnieprzyczyn¹ wyst¹pienia HAR s¹ przeciwcia³a przeciwko tzw. antygenowi Gal, któryjest obecny na glikoproteinach i glikolipidach (33). Oszacowano, ¿e ok. 1% wszyst-kich immunoglobulin kr¹¿¹cych we krwi ma charakter anty-Gal (34). Oko³o 80%

    Adam Jasiñski i inni

    14 PRACE PRZEGL¥DOWE

    Rys. 1. Typy odrzucenia ksenoprzeszczepu oraz podstawowe mechanizmy, które je wywo³uj¹.

  • przeciwcia³ skierowanych przeciwko wszystkim antygenom œwini jest skierowanaprzeciwko antygenowi Gal. Stanowi¹ one od 1 do 2,4% ca³kowitej frakcji IgG oraz od3,9 do 8,0% ca³kowitej frakcji IgM (35). Zidentyfikowano tak¿e inne epitopy, przeciwktórym cz³owiek wytwarza naturalne przeciwcia³a (27). Antygen Gal bêd¹cy cz¹s-teczk¹ Gal�1,3Gal powstaje przez do³¹czenie galaktozy do N-acetylolaktozoaminyprzy udziale �(1,3)galaktozylotransferazy (36). Antygen ten nie wystêpuje na po-wierzchni komórek cz³owieka, ma³p cz³ekokszta³tnych i ma³p Starego Œwiata, wy-stêpuje natomiast u ni¿szych naczelnych i pozosta³ych ssaków, co mo¿na wyt³uma-czyæ inaktywacj¹ genu �(1,3)galaktozylotransferazy u wy¿szych naczelnych w dro-dze ewolucji (37). Obecnoœæ naturalnych przeciwcia³ w surowicy t³umaczy siê fak-tem wczeœniejszego kontaktu uk³adu immunologicznego cz³owieka z epitopem Gal,który jest tak¿e obecny na powierzchni komórek flory bakteryjnej naturalnie koloni-zuj¹cej jelito (34).

    Proces odrzucenia przebiega w kilku etapach. Przy³¹czenie ksenoprzeciwcia³ doantygenów œródb³onkowych prowadzi do aktywacji dope³niacza. Nastêpuje urucho-mienie kaskady enzymatycznej, której efektem jest powstawanie anafilatoksyn,opsonin oraz kompleksu atakuj¹cego b³onê (MAC, ang. membrane attack complex).Anafilatoksyny C3a i C5a posiadaj¹ w³aœciwoœci chemotaktyczne w stosunku do gra-nulocytów, monocytów i komórek tucznych. Powoduj¹ ich chemotaksjê i degranula-cjê. Komórki tuczne uwalniaj¹ mediatory zapalne, co prowadzi do skurczu miêœnig³adkich i wzrostu przepuszczalnoœci œciany naczyñ krwionoœnych. Neutrofile uru-chamiaj¹ proces „wybuchu tlenowego”. Produkty C3b i C4b maj¹ w³aœciwoœci opso-nin i u³atwiaj¹ fagocytozê. Sk³adniki C5b-C9 tworz¹ kompleks atakuj¹cy b³ony, któ-ry wbudowuj¹c siê w b³onê komórkow¹ prowadzi do dezintegracji i lizy komórki.Uszkodzone w ten sposób komórki œródb³onka trac¹ siarczan heparanu odpowie-dzialny za ich funkcjê antytrombogenn¹, na jego miejsce pojawia siê selektyna P,wzrasta wydzielanie czynnika von Willebrandta, PAF i prostacykliny. Wzrost ekspre-sji selektyny P dodatkowo zwiêksza adhezjê neutrofili. Dochodzi do aktywacjiœródb³onka, co skutkuje utrat¹ zdolnoœci hamowania uk³adu krzepniêcia. Na po-wierzchni komórek pojawiaj¹ siê aktywatory krzepniêcia: PAF i PAI-1. Dochodzi doagregacji p³ytek krwi i powstawania skrzepu (38)

    Patomorfologicznie w reakcji nadostrego odrzucenia obserwuje siê wewn¹trzna-czyniowe odk³adanie immunoglobulin i dope³niacza, agregacjê p³ytek krwi, aktywa-cjê uk³adu krzepniêcia oraz nacieki leukocytarne. Pozaustrojowa perfuzja w¹trobyRhesus krwi¹ ludzk¹ prowadzi do rozwiniêcia ostrej reakcji pomiêdzy przep³ywaj¹c¹krwi¹ a komórkami narz¹du. We krwi podnosi siê stê¿enie IL-1�, IL-2, IL-6, interfe-ronu � i prostaglandyny 6kPGF1�. Obni¿a siê natomiast stê¿enie moleku³ adhezyj-nych ELAM-1 i ICAM-1 (29).

    Transplantacja narz¹dów – wyzwanie dla biotechnologii

    BIOTECHNOLOGIA 1 (72) 7-28 2006 15

  • 4.2. Ostre odrzucenie wewn¹trznaczyniowe

    W przypadku opanowania nadostrego odrzucenia (przez wyczerpanie dope³nia-cza, np. po podaniu CVF) rozwija siê ostre odrzucenie wewn¹trznaczyniowe (AVR,ang. acute vascular rejection; DXR, ang. delayed xenograft rejection). Wystêpuje ono poup³ywie kilku godzin od ksenotransplantacji. Mechanizm tego procesu nie jest dokoñca wyjaœniony. Wiadomo jednak, ¿e jest on zale¿ny od przeciwcia³ (39), ale nie-zale¿ny od uk³adu dope³niacza (40). Znacz¹c¹ rolê mog¹ pe³niæ komórki NK i makro-fagi (41).

    Przebieg ostrego odrzucenia naczyniowego jest bardzo zbli¿ony do przebieguHAR, z t¹ ró¿nic¹, ¿e nie bierze w nim udzia³u dope³niacz i rozpoczyna siê onow œwietle têtnic. Aktywacja œródb³onków naczyniowych przeszczepionego narz¹duprowadzi do wyst¹pienia szeregu zjawisk. Nastêpuje aktywacja p³ytek krwi, wzrostsekrecji chemokin i rekrutacja komórek NK oraz monocytów/makrofagów. Obec-noœæ zwi¹zanych z antygenem Gal ksenospecyficznych przeciwcia³ zwiêksza adhezjêkomórek NK do œródb³onków i tym samym wzmaga ich aktywacjê. Nie stwierdzonoznacz¹cej roli limfocytów T w przebiegu tego procesu. Komórki NK oraz monocytyprzy³¹czaj¹ siê do powierzchni œródb³onka i przenikaj¹ do przestrzeni œródmi¹¿szo-wej narz¹du. Poprzez adhezje i wydzielanie cytokin (monocyty – TNF�, komórkiNK – IFN�) komórki NK i monocyty indukuj¹ ekspresjê w komórkach œródb³onko-wych licznych genów odpowiedzialnych za syntezê moleku³ adhezyjnych oraz czyn-ników chemotaktycznych. Doprowadza to do nasilenia procesu adhezji i agregacjip³ytek krwi. Nastêpuje ich aktywacja, co prowadzi do zmian prokoagulacyjnych i po-wstawania skrzepów (27). W wyniku cytotoksycznej aktywnoœci komórek NK orazzmian zakrzepowych narz¹d zostaje odrzucony.

    4.3. Ostre odrzucenie komórkowe

    Ten rodzaj reakcji odrzucenia jest rzadko obserwowany in vivo ze wzglêdu nadominuj¹c¹ rolê mechanizmów nadostrego (HAR) i ostrego odrzucenia naczyniowe-go (AVR), co prowadzi do szybkiej destrukcji narz¹du. Sugeruje siê, ¿e w procesieostrego odrzucenia komórkowego (ang. acute cellular rejection) w uk³adzie œwinia--cz³owiek g³ówn¹ rolê odgrywa poœrednia droga prezentacji antygenów. Ostre od-rzucenie komórkowe wystêpuje w ci¹gu kilku dni od transplantacji.

    Ró¿nice genetyczne pomiêdzy g³ównym uk³adem zgodnoœci tkankowej (MHC)dawcy (w przypadku œwini SLA, ang. swine leukocyte antigens) a biorcy powinny teore-tycznie utrudniaæ oddzia³ywania pomiêdzy limfocytami a komórkami prezen-tuj¹cymi antygen. Brak takich interakcji móg³by zatem blokowaæ w pewnym stopniuodpowiedŸ komórkow¹ na ksenoprzeszczep. W uk³adzie œwinia-cz³owiek obserwu-je siê jednak pobudzenie mechanizmów komórkowych. Z regu³y obserwowane jestjedynie upoœledzenie odpowiedzi ze strony limfocytów T CD8+ rozpoznaj¹cych

    Adam Jasiñski i inni

    16 PRACE PRZEGL¥DOWE

  • MHC klasy I. Upoœledzenie nie dotyczy limfocytów T CD4+ rozpoznaj¹cych MHCklasy II. Komórki NK ulegaj¹ silnej aktywacji na skutek niemo¿noœci rozpoznaniaMHC klasy I, co jest warunkiem ich supresji w normalnych warunkach (38). W bada-niach przeprowadzonych na modelu zwierzêcym z wykorzystaniem myszy immuno-niekompetentnych, œwiñskich wysp trzustkowych i limfocytów ludzkich wykazano,¿e g³ówn¹ rolê w odrzuceniu komórkowym odgrywaj¹ limfocyty T CD4+. Aktyw-noœæ limfocytów T CD8+ by³a obserwowana póŸniej i z mniejszym nasileniem. Pato-morfologiczne w tym typie odrzucenia obserwowano nacieki komórek jednoj¹drza-stych wystêpuj¹ce œródmi¹¿szowo w tkankach (42).

    4.4. Odrzucenie przewlek³e

    Odrzucenie przewlek³e (ang. chronic rejection) jest najczêstsz¹ przyczyn¹ niepo-wodzeñ transplantacyjnych w uk³adzie allogenicznym. Wystêpuje ono w ci¹gu mie-siêcy, czy nawet lat od przeszczepu. Obserwuje siê w nim zmiany naczyniowe,a dok³adniej rozplem b³ony œluzowej têtnic œredniego kalibru. Zmniejszenie œwiat³anaczynia powoduje niedokrwienie zaopatrywanej przez nie czêœci narz¹du. Obszarczynnego mi¹¿szu zostaje zast¹piony tkank¹ ³¹czn¹. W nerkach obserwuje siê zmia-ny w k³êbuszkach, bêd¹ce wynikiem niedokrwienia i zmian zapalnych. W w¹trobiedochodzi do zastoju ¿ó³ci, zaniku przewodów ¿ó³ciowych i hepatocytów. W sercuobserwuje siê zwê¿enie naczyñ wieñcowych, w p³ucach zarastanie oskrzelików,a w trzustce przewlek³e zapalenie zanikowe. Czasami zmianom tym towarzysz¹ na-cieki komórek jednoj¹drzastych. Patogeneza odrzucenia przewlek³ego nie jest okreœ-lona. Uwa¿a siê jednak, ¿e czynnikiem inicjuj¹cym jest uszkodzenie komórek œród-b³onkowych przez limfocyty T cytotoksyczne i swoiste przeciwcia³a (38).

    5. Metody hamowania odrzucenia ksenoprzeszczepu

    Podstawowym problemem ksenotransplantologii jest nadostre odrzucenie prze-szczepu. Dlatego g³ówne wysi³ki badaczy skupiaj¹ siê obecnie na poznaniu mecha-nizmów, które warunkuj¹ jego wystêpowanie oraz na opracowaniu metod przeciw-dzia³aj¹cych jego wyst¹pieniu. W dalszym etapie podejmowane bêd¹ badania ma-j¹ce na celu ograniczenie mniej nasilonych reakcji immunologicznych, czy nawetwywo³anie tolerancji na ksenoprzeszczep.

    5.1. Usuwanie lub blokowanie naturalnych przeciwcia³ u biorcy

    Naturalne ksenoprzeciwcia³a s¹ zaanga¿owane w proces odrzucenia przeszcze-pu w mechanizmie nadostrym (HAR) i ostrym naczyniowym (AVR). Usuniêcie lub za-

    Transplantacja narz¹dów – wyzwanie dla biotechnologii

    BIOTECHNOLOGIA 1 (72) 7-28 2006 17

  • blokowanie tych przeciwcia³ znacznie ogranicza wyst¹pienie zjawisk zwi¹zanychz HAR lub AVR. Istnieje kilka sposobów zablokowania lub usuniêcia ksenoprzeciw-cia³ z krwi biorcy. Bardzo skuteczn¹ metod¹ powoduj¹c¹ opóŸnienie wyst¹pienianadostrego odrzucenia, ale charakteryzuj¹c¹ siê krótkotrwa³ym dzia³aniem jest pla-zmafereza. Metoda ta polega na pobraniu krwi, usuniêciu lub wymianie plazmyi z powrotem przetoczeniu jej choremu (43). Skutecznoœæ metody wzrasta jeszczebardziej po zastosowaniu leków hamuj¹cych uk³ad krzepniêcia (44). Ksenoprzeciw-cia³a mo¿na usun¹æ z krwi metod¹ chromatografii immunopowinowactwa. Substan-cj¹ wi¹¿¹c¹ wykorzystan¹ w tej metodzie mo¿e byæ, np. bia³ko A pochodz¹ce zeStephylococcus sp. lub przeciwcia³a poliklonalne przeciwko ludzkim immunoglobuli-nom IgG i IgM (45). Iloœæ ksenoprzeciwcia³ obecnych we krwi znacznie obni¿a perfu-zja ex vivo krwi biorcy przez ksenogeniczny narz¹d. Wiêksz¹ skutecznoœci¹ charak-teryzuje siê perfuzja przez nerkê ni¿ przez w¹trobê. Lepsze wyniki daje tak¿e perfu-zja samego osocza ni¿ pe³nej krwi biorcy (46). Jedn¹ z metod maj¹cych na celuzmniejszenie odpowiedzi immunologicznej jest usuniêcie œledziony (splenektomia)(47). Przez zastosowanie rycyny A zwi¹zanej z syntetycznym antygenem Gal mo¿nawyeliminowaæ specyficzne wobec antygenu Gal limfocyty B. Koniugat taki jest roz-poznawany przez limfocyt B i powoduje jego destrukcjê. Ograniczeniem metodyjest dawka, która nie mo¿e byæ toksyczna dla ca³ego ustroju (48). Wprowadzenie dokrwiobiegu syntetycznych lub naturalnych antygenów Gal w postaci koniugatu z po-lilizyn¹, prowadzi do niemal 90% redukcji iloœci ksenoprzeciwcia³ i znacznie obni¿acytotoksycznoœæ osocza w stosunku do antygenów œwiñskich. Wykazano tak¿e, ¿ekompleks przeciwcia³ z polimerem jest metabolizowany w w¹trobie, a produktyrozk³adu s¹ wydalane przez nerki (49). Podawanie leków immunosupresyjnych mo-¿e skutecznie hamowaæ aktywnoœæ limfocytów B, a tym samym ograniczaæ produk-cjê przeciwcia³ (38). Wspomagaj¹ce dzia³anie w immunosupresji transplantacyjnejmo¿e mieæ naœwietlanie tkanek ch³onnych promieniowaniem � (47). Równie¿ prze-ciwcia³a antyidiotypowe skierowane przeciwko ksenospecyficznym immunoglobuli-nom wykazuj¹ bardzo wysok¹ skutecznoœæ w przeciwdzia³aniu wyst¹pienia nado-strego odrzucenia (50).

    5.2. Inaktywacja uk³adu dope³niacza

    Celem inaktywacji uk³adu dope³niacza mo¿liwe jest zastosowanie dwóch roz-wi¹zañ. Pierwsze z nich polega na unieczynnieniu bia³ek obecnych we krwi. W dru-gim zak³ada siê wprowadzenie do komórek œwini genów cz³owieka odpowiedzial-nych za syntezê czynników reguluj¹cych kaskadê enzymatyczn¹ dope³niacza. Akty-wacjê kaskady dope³niacza mo¿na zahamowaæ przez podanie jadu kobry (CVF, ang.cobra venom factor), rozpuszczalnego receptora dope³niacza typu I (sCR1, ang. solu-ble complement receptor type 1), inhibitora C1, FUT-175, K-76, przeciwcia³ przeciwsk³adnikom C5 i C8 oraz du¿ej dawki IgG (51). Nale¿y podkreœliæ, ¿e nawet ca³kowi-

    Adam Jasiñski i inni

    18 PRACE PRZEGL¥DOWE

  • ta inaktywacja dope³niacza nie chroni przed odrzuceniem przeszczepianego na-rz¹du. Inhibicja dope³niacza przeciwdzia³a rozwiniêciu nadostrego odrzucenia, niewp³ywa jednak na ostre odrzucenie naczyniowe.

    5.3. Modyfikacja genetyczna œwiñ

    Najskuteczniejszym sposobem przeciwdzia³ania nadostremu odrzuceniu jeststworzenie genetycznie zmodyfikowanych zwierz¹t. Dzia³ania in¿ynierii genetycz-nej skupiaj¹ siê na trzech zasadniczych kwestiach: wprowadzenia do genomu œwiniludzkich genów reguluj¹cych system dope³niacza, wy³¹czenia genu warunkuj¹cegopowstawanie antygenu Gal oraz modyfikacji bia³ek powierzchniowych komórek daw-cy. Badania nad regulacj¹ uk³adu krzepniêcia nie daj¹ jeszcze satysfakcjonuj¹cychrezultatów.

    5.3.1. Usuwanie antygenu Gal u dawcy

    Obecnoœæ na powierzchni komórek œwiñskich antygenu Gal jest g³ówn¹ przy-czyn¹ wyst¹pienia nadostrego odrzucenia i tym samym podstawow¹ przeszkod¹w uzyskaniu narz¹dów nadaj¹cych siê do transplantacji u cz³owieka. Za powstawa-

    Transplantacja narz¹dów – wyzwanie dla biotechnologii

    BIOTECHNOLOGIA 1 (72) 7-28 2006 19

    Rys. 2. Podstawowe kierunki modyfikacji genetycznej œwiñ na potrzeby ksenotransplantacji.

  • nie tej cz¹steczki odpowiedzialna jest, jak wiadomo, �(1,3)galaktozylotransferaza(�1,3GT). Enzym kodowany jest przez pojedynczy gen, dlatego jego wy³¹czenie po-zwala na usuniêcie antygenu Gal z powierzchni komórek dawcy narz¹du.

    Po raz pierwszy gen �(1,3)galaktozylotransferazy uda³o siê wy³¹czyæ u myszy.W tym celu do przerwania eksonu 9 koduj¹cego katalityczn¹ domenê enzymu wyko-rzystano konstrukcjê genow¹ zawieraj¹c¹ gen opornoœci na neomycynê (52). Na-stêpnie uzyskano zwierzêta homozygotyczne pod wzglêdem inaktywowanego ge-nu. U homozygotycznych osobników nie wykryto mRNA specyficznego dla genu,który by³ obecny u osobników typu dzikiego i zwierz¹t heterozygotycznych. Jedyn¹anomali¹ jak¹ zaobserwowano po wy³¹czeniu genu by³a zaæma korowa, która rozwi-ja³a siê u wszystkich homozygotycznych osobników w 4-6 tygodniu ¿ycia. Po wy-³¹czeniu genu �(1,3)galaktozylotransferazy u myszy stwierdzono, ¿e nie ma to letal-nego skutku. Nie zaobserwowano ekspresji antygenu Gal w ¿adnych tkankach orazstwierdzono obecnoœæ przeciwcia³ anty-Gal we krwi myszy (53).

    W roku 2002 uda³o siê inaktywowaæ gen �(1,3)galaktozylotransferazy in vitrow fibroblastach p³odowych œwini. Przez zastosowanie transferu j¹drowego uzyska-no transgeniczne heterozygotyczne zwierzêta charakteryzuj¹ce siê prawid³owymrozwojem (54). Rok póŸniej uzyskano zwierzêta homozygotyczne (55). Na po-wierzchni fibroblastów p³odowych œwini z inaktywowanym w uk³adzie homozygo-tycznym genem �(1,3)galaktozylotransferazy mo¿na jednak zaobserwowaæ niewiel-k¹ iloœæ antygenu Gal (56).

    5.3.2. Regulacja systemu dope³niacza

    System uk³adu dope³niacza jest jednym z elementów odpornoœci nieswoisteji mo¿e w pewnych warunkach ulegaæ autoaktywacji i niszczyæ komórki w³asnego or-ganizmu. Istniej¹ jednak pewne mechanizmy obronne, które umo¿liwiaj¹ jego regu-lacjê przez podobne do siebie strukturalnie i funkcjonalnie bia³ka. Bia³ka te blokuj¹aktywacjê dope³niacza i zapobiegaj¹ powstawaniu kompleksu atakuj¹cego b³onê.Mog¹ one wystêpowaæ w postaci zwi¹zanej z b³on¹ komórkow¹ lub wolnej w p³y-nach tkankowych. Do czynników zwi¹zanych z b³onami zalicza siê: CR1, DAF, MCP,MIRL i HRF. W p³ynach tkankowych wystêpuj¹ natomiast: inhibitor C1, czynnik I,bia³ko wi¹¿¹ce C4, czynnik H, rekonektyna, inaktywatory anafilatoksyn, witronekty-na, klasteryna (57). Zastosowanie w transgenezie zwierz¹t na potrzeby ksenotrans-plantacji maj¹ jednak tylko trzy z nich, mianowicie: MCP, DAF i MIRL.

    Czynnik CD59 (MIRL, ang. membrane inhibitor of reactive lysis), wi¹¿e siê ze sk³ad-nikami C8 i C9 blokuj¹c tym samym polimeryzacjê czynnika C9. Zapobiega przez towejœciu kompleksu do b³ony komórkowej. Serca transgenicznych œwiñ z genemCD59 przeszczepiono pawianom, a nastêpnie poddano analizie immunohistoche-micznej. Stwierdzono znaczne zmniejszenie odk³adania siê w naczyniach sk³adnikaC5b i MAC, jednak iloœæ sk³adnika C3 by³a zachowana na poziomie grupy kontrolnej.

    Adam Jasiñski i inni

    20 PRACE PRZEGL¥DOWE

  • Ekspresja czynnika CD59 nie chroni zatem ca³kowicie przed nadostrym odrzuce-niem (58). Lepsze wyniki daje jednoczesna ekspresja CD59 i CD55. Kombinacja takachroni przed nadostrym odrzuceniem (59).

    Czynnik CD55, czynnik przyspieszaj¹cy rozk³ad (DAF, ang. decay accelerating fac-tor), wystêpuje powszechnie na wiêkszoœci komórek. G³ównym zadaniem CD55 jestprzyspieszanie rozpadu uformowanych ju¿ kompleksów konwertaz C3 i C5. DAF za-pobiega te¿ tworzeniu kompleksu konwertazy C3. Czynnik DAF ulegaj¹cy konstytu-tywnej ekspresji we wszystkich tkankach transgenicznych œwiñ chroni serca tychzwierz¹t po transplantacji pawianom przed wyst¹pieniem nadostrego odrzucenia.Niestety ostre odrzucenie naczyniowe nadal ma miejsce, co prowadzi do utratyfunkcji narz¹du w ró¿nym czasie od transplantacji. Niewydolnoœæ narz¹dowa rozwi-ja siê w czasie od kilkunastu godzin do kilkunastu dni (60,61).

    Czynnik CD46, b³onowy kofaktor bia³kowy (MCP, ang. membrane cofactor protein).Czynnik ten wi¹¿e sk³adniki C4b i C3b, jest kofaktorem dla czynnika I. G³ównymefektem dzia³ania CD46 jest blokowanie formowania kompleksu konwertazy C3. Eks-presja czynnika CD46 jest tkankowospecyficzna, co utrudnia³o jego zastosowaniew transgenezie. Problem ten rozwi¹zano przez zastosowanie du¿ej konstrukcji z ge-nomowym DNA, zawieraj¹cej wszystkie elementy bior¹ce udzia³ w regulacji ekspresjii sk³adania czynnika MCP. W ten sposób uzyskano transgeniczne myszy i œwinie,w których specyficznoœæ tkankowa zosta³a zachowana. Skutecznoœæ czynnika CD46w opóŸnianiu odrzucenia potwierdzi³ przeszczep œwiñskiego serca pawianowi. Zo-sta³o ono odrzucone dopiero po 23 dniach, natomiast w doœwiadczeniu kontrolnym(serce nietransgenicznej œwini) zjawisko to nast¹pi³o ju¿ po 90 minutach (62).

    5.3.3. Modyfikacja antygenów powierzchniowych dawcy

    Enzym �(1,2)fukozylotransferaza (transferaza H) wykorzystuje ten sam akceptorN-acetylolaktozoaminê, co �(1,3)galaktozylotransferaza (63). Enzym katalizuje reak-cjê przy³¹czenia reszty fukozy, co prowadzi do utworzenia tzw. struktury H. Trans-fekcja komórek COS, wykazuj¹cych ekspresjê N-acetylolaktozoaminy, genami�(1,3)galaktozylotransferazy œwini lub �(1,2)fukozylotransferazy cz³owieka prowa-dzi³a do zbli¿onej ekspresji odpowiednio epitopu Gal lub epitopu H. Natomiast jed-noczesna ekspresja obu enzymów, ze wzglêdu na znacznie wiêksz¹ aktywnoœæ en-zymu �(1,2)fukozylotransferazy prowadzi³a do niemal ca³kowitego wyeliminowaniaobecnoœci antygenu Gal w komórce (64). Wprowadzenie do organizmu dawcy do-datkowych kopii genu koduj¹cego enzym �(1,2)fukozylotransferazê umo¿liwi³obymodyfikacjê bia³ek powierzchniowych komórek dawcy, co ograniczy³oby immuno-gennoœæ (65,66). Mo¿liwe jest równie¿ wykorzystanie innych glikozylotransferaz ta-kich jak �(2,6)sjalilotransferaza, czy �(2,3)sjalilotransferaza (67).

    Zastosowanie enzymu �-galaktozydazy (izolowanej z ziaren kawy lub komórekbakterii) w stosunku do erytrocytów, limfocytów i komórek œródb³onkowych usu-

    Transplantacja narz¹dów – wyzwanie dla biotechnologii

    BIOTECHNOLOGIA 1 (72) 7-28 2006 21

  • wa³o koñcow¹ resztê �-D-galaktozy z epitopu Gal obecnego na powierzchni komó-rek (68). Ponadto perfuzje tkanki przeznaczonej do transplantacji bakteryjn¹ �-ga-laktozydaz¹ opóŸnia³o nadostr¹ reakcjê immunologiczn¹. Ekspresja cDNA genu�-galaktozydazy w komórkach œródb³onkowych œwini prowadzi³a do 10-krotnegoobni¿enia zdolnoœci wi¹zania przez ksenoreaktywne przeciwcia³a skierowane prze-ciwko antygenowi Gal œwini w porównaniu z komórkami kontrolnymi.

    Wprowadzenie genu koduj¹cego enzym �-galaktozydazê do genomu œwiniumo¿liwi³oby uzyskanie narz¹dów do przeszczepów z obni¿on¹ iloœci¹ epitopu Galna powierzchni komórek. Poniewa¿ �-galaktozydaza nie eliminuje ca³kowicie reszt�-D-galaktozy z antygenu Gal, sugeruje siê wykorzystanie jednoczeœnie enzymu�-galaktozydazy oraz enzymu �(1,2)fukozylotransferazy. Addytywny efekt zastoso-wania obu enzymów zaobserwowano w przypadku kotrasfekcji komórek COS �-ga-laktozydaz¹ i �(1,2)fukozylotransferaz¹ oraz �(1,3)galaktozylotransferaz¹. W tymprzypadku nie zaobserwowano ekspresji epitopu Gal na powierzchni komórek (69).

    5.4. Hamowanie procesu krzepniêcia

    Po opanowaniu mechanizmów odrzucenia zwi¹zanych z aktywacj¹ dope³niaczag³ówn¹ przyczyn¹ wyst¹pienia dysfunkcji narz¹dowych i odrzucenia przeszczepustaje siê wykrzepianie krwi w naczyniach organu. Za taki stan odpowiedzialne s¹najprawdopodobniej ró¿nice genetyczne pomiêdzy dawc¹ a biorc¹, które prowadz¹do zachwiania równowagi uk³adu krzepniêcia. Takie ró¿nice obserwuje siê np.w budowie i funkcji œwiñskiej trombomoduliny (70) czy czynnika von Willebrandta(71). W przysz³oœci planuje siê wprowadzenie do genomu œwini genów ludzkich od-powiedzialnych za regulacjê systemu krzepniêcia. Alternatyw¹ jest te¿ zastosowa-nie œrodków farmakologicznych takich jak: leki heparynopodobne, leki przeciwp³yt-kowe, leki przeciwtrombinowe czy trombomodulina (29).

    5.5. Hamowanie aktywacji komórek œródb³onka

    Aktywowane komórki œródb³onka naczyniowego charakteryzuj¹ siê wzmo¿on¹ekspresj¹ moleku³ adhezyjnych, co w konsekwencji prowadzi do przylegania, a na-stêpnie infiltracji do mi¹¿szu narz¹du komórek uk³adu odpornoœciowego. Zabloko-wanie cz¹steczek adhezyjnych takich jak: E-selektyna, A-selektyna czy �2-integrynaprzez specyficzne przeciwcia³a monoklonalne prowadzi do skutecznego ogranicze-nia adhezji neutrofili i limfocytów. Konsekwencj¹ tego jest ograniczenie mechani-zmów zwi¹zanych z wyst¹pieniem odrzucenia naczyniowego (72).

    Adam Jasiñski i inni

    22 PRACE PRZEGL¥DOWE

  • 5.6. Hamowanie aktywacji limfocytów T

    Aby nast¹pi³a pe³na aktywacja limfocytu T niezbêdne s¹ dwa sygna³y. ReceptorTCR, rozpoznaj¹cy antygen na powierzchni komórki APC (ang. antigen presenting cells)przekazuje dziêki kompleksowi CD3 pierwszy sygna³ do wnêtrza limfocytu. Drugi sy-gna³ pochodzi z cz¹steczek kostymuluj¹cych. Do najwa¿niejszych receptorów dru-giego sygna³u nale¿¹ CD28, które ³¹cz¹ siê z cz¹steczkami CD80/CD86 (B7.1/B7.2)komórek APC oraz CD40L, który ³¹czy siê z cz¹steczk¹ CD40 komórki APC. Zabloko-wanie drugiego sygna³u w ksenogenicznym przeszczepie szczurzych wysp trzustko-wych myszom nie powoduje aktywacji limfocytów T. Blokadê tak¹ mo¿na uzyskaæprzez zastosowanie rozpuszczalnego fuzyjnego bia³ka CTLA-4Fc dla drogi CD28-B7oraz monoklonalnego przeciwcia³a anty-CD40L dla drogi CD40/CD40L (73).

    5.7. Tolerancja immunologiczna

    Swoista tolerancja immunologiczna jest stanem, w którym uk³ad odpornoœciowynie rozwija odpowiedzi skierowanej przeciwko konkretnemu antygenowi lub grupieantygenów, zachowuj¹c jednoczeœnie mo¿liwoœæ odpowiedzi przeciw pozosta³ymantygenom. W odniesieniu do transplantacji narz¹dowych tolerancja jest stanembraku odpowiedzi na antygeny przeszczepu bez koniecznoœci stosowania przewlek-³ego leczenia immunosupresyjnego. Mo¿liwoœæ wywo³ania takiego stanu rozwi¹za-³aby szereg problemów zwi¹zanych z odrzuceniem przeszczepu. Indukcja tolerancjiimmunologicznej mo¿e nast¹piæ poprzez wywo³anie anergii specyficznych limfocy-tów T, indukcjê regulatorowych komórek T, przesuniêcie odpowiedzi komórek Th1w kierunku Th2 lub usuniêcie specyficznych limfocytów T (73).

    W przypadku ksenotransplantacji wywo³anie tolerancji immunologicznej jestbardziej skomplikowane. Podejmowane s¹ jednak próby jej wywo³ania. Proponujesiê dwa podejœcia w celu osi¹gniêcia swoistej tolerancji. Pierwszym jest wywo³anietolerancji przez uzyskanie chimeryzmu molekularnego. Metoda ta polega na autolo-gicznej transplantacji szpiku, do komórek którego wprowadzono wczeœniej gen dlagalaktozylotransferazy. Produkcja antygenu Gal przez zmienione genetycznie ko-mórki wywo³uje tolerancje na ten antygen. Drugim podejœciem jest uzyskanie chi-meryzmu komórek hematopoetycznych. W tym celu proponuje siê transplantacjêksenogenicznych komórek progenitorowych szpiku z jednoczesn¹ tymektomi¹ (27).

    6. Próby kliniczne

    Do tej pory dokonano niewielu prób klinicznych z zastosowaniem komórek, tka-nek i narz¹dów pochodz¹cych od zwierz¹t. Przeszczepy narz¹dowe dotyczy³y nerekszympansów (24), serc pawianów (25), w¹troby pawianów (26) oraz serca œwini (74).

    Transplantacja narz¹dów – wyzwanie dla biotechnologii

    BIOTECHNOLOGIA 1 (72) 7-28 2006 23

  • Nie mo¿na jednak mówiæ o skutecznoœci terapeutycznej tych zabiegów. Zawszekoñczy³y siê one niepowodzeniami ze wzglêdu na rozwiniêcie siê nadostrej reakcjiimmunologicznej.

    Z du¿o wy¿sz¹ skutecznoœci¹ odbywaj¹ siê natomiast przeszczepy ksenogenicz-nych wysp trzustkowych u ludzi. Œwiñskie p³odowe wyspy trzustkowe przeszczepio-ne do ¿y³y wrotnej chorych z cukrzyc¹ w wielu przypadkach podjê³y czynnoœæ.U chorych z nefropati¹ cukrzycow¹ przeszczepiano wyspy wraz z nerk¹, wszcze-piaj¹c je pod torebkê nerki. Ich obecnoœæ potwierdzono biopsyjnie po okresie 3 ty-godni (29). Wszczepienie œwiñskich wysp trzustkowych powoduje wytworzenieprzeciwcia³ IgG1 skierowanych przeciw antygenom wysp oraz IgG2 przeciwko anty-genom komórek niepe³ni¹cych funkcji endokrynnych. Powoduje to niszczenie kse-nogenicznych komórek w mechanizmie zale¿nym od przeciwcia³ – ADCC (75).

    7. Zagro¿enia ksenotransplantacji

    Wykorzystanie praktyczne narz¹dów odzwierzêcych, najprawdopodobniej œwiñ-skich, przyniesie z ca³¹ pewnoœci¹ liczne korzyœci terapeutyczne, nale¿y jednak pa-miêtaæ o ryzyku zwi¹zanym z tego rodzaju zabiegami. Szczególna uwaga powinnabyæ zwrócona na niezgodnoœæ funkcjonaln¹ przeszczepianych narz¹dów œwiñskichw stosunku do organów ludzkich oraz mo¿liwoœci przeniesienia infekcji na cz³owie-ka i jej skutki. Ze wzglêdu na ma³¹ liczbê doœwiadczeñ klinicznych brak jest dosta-tecznych, rozstrzygaj¹cych wyników potwierdzaj¹cych bezpieczeñstwo tego rodza-ju zabiegów. Niezgodnoœæ metaboliczna dotyczy przede wszystkim niekompatybil-noœci enzymów i ich receptorów. Niektóre enzymy, np. proteazy s¹ specyficzne ga-tunkowo i mog¹ nie dzia³aæ odpowiednio w ksenogenicznym œrodowisku. Albuminaœwini ró¿ni siê w 35% od albuminy cz³owieka, erytropoetyna w 18%, natomiastdope³niacz w 30% (29). Takie ró¿nice mog¹ powodowaæ nie tylko zaburzenia czyn-noœci przeszczepu, ale tak¿e ca³ego organizmu.

    Rozwa¿aj¹c zagro¿enia zwi¹zane z mo¿liwoœci¹ przeniesienia zaka¿enia na cz³o-wieka szczególn¹ uwagê nale¿y zwróciæ na ekspozycjê pacjenta na znane i nieznanepatogeny przy znacznym poziomie immunosupresji wymaganym w przeszczepieniunarz¹du odzwierzêcego. Niekompatybilnoœæ w zakresie MHC mo¿e tak¿e stwarzaæproblem w skutecznej odpowiedzi immunologicznej na nowy czynnik chorobotwór-czy, który ponadto w nowym œrodowisku, jakim jest organizm cz³owieka, mo¿e na-bywaæ odmiennych w³aœciwoœci, co potencjalnie bêdzie powodowaæ nie znane dotej pory zespo³y kliniczne (76).

    Kontrolowana hodowla umo¿liwia uzyskanie zwierz¹t wolnych od wielu mikroor-ganizmów. Wykorzystanie œrodków farmakologicznych mo¿e zahamowaæ ich rozwójzarówno u dawcy jak i biorcy, jeœli ulegnie zaka¿eniu. Tak¿e wykorzystanie testówprzesiewowych ograniczy³oby do minimum ryzyko przeniesienia infekcji. Jednak mi-nimum trzy rodzaje wirusów œwini stanowi¹ zagro¿enie dla ludzi: PERV (ang. porcine

    Adam Jasiñski i inni

    24 PRACE PRZEGL¥DOWE

  • endogenous retroviruses), PCMV (ang. porcine cytomegaloviruses) i PLHV (ang. porcinelymphotropic herpesviruses) (77). Tak¿e œwiñski wirus EMCV (ang. porcine encephalomyo-carditis virus) jest zdolny do zaka¿ania komórek miokardium cz³owieka (78). W do-œwiadczalnym przeszczepie w uk³adzie œwinia-naczelne stwierdzono aktywacjê, szcze-gólnie przy zastosowaniu immunosupresji, œwiñskich cytomegalowirusów (PCMV), cosugeruje, ¿e patogen ten móg³by powodowaæ zaka¿enia u ludzi (79). Ryzykozwi¹zane z wirusem PLHV pozostaje nie zdefiniowane (77).

    Najwiêksz¹ uwagê przyci¹gaj¹ endogenne retrowirusy œwini. Ich specyfika zwi¹-zana z trwa³¹ integracj¹ w genom gospodarza budzi wiele obaw transplantologów.W uk³adach in vitro wykazano mo¿liwoœæ transmisji wirusa PERV z komórek œwini dokomórek ludzkich (80). Zidentyfikowano receptory wirusów PERV, od których zale-¿y mo¿liwoœæ wnikania wirusów do komórek ludzkich (HuPAR-1 i HuPAR-2) (81) orazstwierdzono mo¿liwoœæ alternatywnej, niezale¿nej od receptorów drogi wnikaniawirusów (82). Nie stwierdzono transmisji wirusa do komórek ludzkich in vivo pod-czas 25-tygodniowej hodowli limfopoetycznych komórek œwiñskich zaka¿onych wi-rusem PERV oraz limfopoetycznych komórek ludzkich u immunoniekompetentnychmyszy (83). Pe³ne wykluczenie mo¿liwoœci infekowania komórek ludzkich mog¹ jed-nak przynieœæ tylko badania kliniczne. Aby zmniejszyæ potencjalne ryzyko zaka¿eniapostuluje siê zastosowanie krótkich interferuj¹cych RNA (siRNA) w transgenezieœwiñ przeznaczonych do ksenotransplantacji (84).

    Praca finansowana z grantów PBZ-KBN-048/P05/2001/03 i PBZ-KBN-048/P05/2002/04.

    Literatura

    1. Monaco A. P., (2001), N. Engl. J. Med., 344, 1712-1714.2. Lanzetta M., Petruzzo P., Vitale G., Lucchina S., Owen E. R., Dubernard J. M., Hakim N., Kapila H.,

    (2004), Transplant Proc., 36, 664-668.3. Schaubel D. E., Jeffery J. R., Mao Y., Semenciw R., Yeates K., Fenton S. S., (2002), CMAJ, 167,

    137-142.4. Atkison P. R., Ross B. C., Williams S., Howard J., Sommerauer J., Quan D., Wall W., (2002), CMAJ,

    166, 1663-1671.5. Wa³aszewski J., Stryjecka-Rowiñska D., (2004), Transplantologia kliniczna, red. Rowiñski W., Wa³a-

    szewski J., P¹czek L., 35-49, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa.6. Cooper D. K. C., (1993), Xeno, 1, 25-26.7. Parenteau N., (1999), Sci. Am., 280, 83-84.8. Temenoff J. S., Mikos A. G., (2000), Biomaterials, 21, 431-440.9. Ishaug S. L., Crane G. M., Miller M. J., Yasko A. W., Yaszemski M. J., Mikos A. G., (1997), J. Biomed.

    Mater. Res,. 36, 17-28.10. Kulig K. M., Vacanti J. P., (2004), Transpl. Immunol., 12, 303-310.11. Lindvall O., Kokaia Z., Martinez-Serrano A., (2004), Nat. Med., 10, S42-50.12. Drucker-Colin R., Verdugo-Diaz L., (2004), Cell. Mol. Neurobiol., 24, 301-316.13. Kim D. W., (2004), Yonsei Med. J., 45, 1203.14. Wang J. S., Shum-Tim D., Chedrawy E., Chiu R. C., (2001), J. Thorac. Cardiovasc. Surg., 122,

    699-705.

    Transplantacja narz¹dów – wyzwanie dla biotechnologii

    BIOTECHNOLOGIA 1 (72) 7-28 2006 25

  • 15. Kocher A. A., Schuster M. D., Szabolcs M. J., Takuma S., Burkhoff D., Wang J., Homma S., EdwardsN. M., Itescu S., (2001), Nat. Med., 7, 430-436.

    16. Chick W. L., Like A. A., Lauris V., Galletti P. M., Richardson P. D., Panol G., Mix T. W., Colton C. K.,(1975), Trans. Am. Soc. Artif. Intern. Organs., 21, 8-15.

    17. Buchser E., Goddard M., Heyd B., Joseph J. M., Favre J., de Tribolet N., Lysaght M., Aebischer P.,(1996), Anesthesiology, 85, 1005-1012.

    18. Winn S. R., Tresco P. A., Zielinski B., Greene L. A., Jaeger C. B., Aebischer P., (1991), Exp. Neurol.,113, 322-329.

    19. Tresco P. A., Winn S. R., Tan S., Jaeger C. B., Greene L. A., Aebischer P., (1992), Cell Transplant., 1,255-264.

    20. Chen S. C., Mullon C., Kahaku E., Watanabe F., Hewitt W., Eguchi S., Middleton Y., ArkadopoulosN., Rozga J., Solomon B., Demetriou A. A., (1997), Ann. N. Y. Acad. Sci., 831, 350-360.

    21. Humes H. D., Weitzel W. F., Bartlett R. H., Swaniker F. C., Paganini E. P., Luderer J. R., Sobota J.,(2004), Kidney Int., 66, 1578-1588.

    22. Frazier O. H., Myers T. J., Radovancevic B., (1998), Tex. Heart Inst. J., 25, 265-271.23. Copeland J. G., Smith R. G., Arabia F. A., Nolan P. E., Sethi G. K., Tsau P. H., McClellan D., Slepian M. J.,

    (2004), N. Engl. J. Med., 351, 859-867.24. Reemtsma K., (1966), Adv. Surg., 2, 285-293.25. Bailey L. L., Nehlsen-Cannarella S. L., Concepcion W., Jolley W. B., (1985), JAMA, 254, 3321-3329.26. Starzl T. E., Fung J., Tzakis A., Todo S., Demetris A. J., Marino I. R., Doyle H., Zeevi A., Warty V., Mi-

    chaels M., (1993), Lancet, 341, 65-71.27. Buhler L., Friedman T., Iacomini J., Cooper D. K., (1999), Front. Biosci., 4, 416-432.28. Boneva R. S., Folks T. M., Chapman L. E., (2001), Clin. Microbiol. Rev., 14, 1-14.29. Olszewski W. L., (2004), Transplantologia kliniczna, red. Rowiñski W., Wa³aszewski J., P¹czek L.,

    276-291, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa.30. Rose A. G., Cooper D. K., Human P. A., Reichenspurner H., Reichart B., (1991), J. Heart Lung. Trans-

    plant., 10, 223-234.31. Kerr S. R., Dalmasso A. P., Apasova E. V., Chen S. S., Kirschfink M., Matas A. J., (1999), Transplanta-

    tion, 67, 360-365.32. Schaapherder A. F., Gooszen H. G., te Bulte M. T., Daha M. R., (1995), Transplantation, 60, 287-291.33. Galili U., Rachmilewitz E. A., Peleg A., Flechner I., (1984), J. Exp. Med., 160, 1519-1531.34. Galili U., Mandrell R. E., Hamadeh R. M., Shohet S. B., Griffiss J. M., (1988), Infect. Immun., 56, 1730-1737.35. McMorrow I. M., Comrack C. A., Sachs D. H., DerSimonian H., (1997), Transplantation, 64, 501-510.36. Sandrin M. S., McKenzie I. F., (1994), Immunol. Rev., 141, 169-190.37. Galili U., Swanson K., (1991), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88, 7401-7404.38. Gaciong Z., Korczak-Kowalska G., (2002), Immunologia, red. Go³¹b J., Jakóbisiak M., Lasek W.,

    493-521, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.39. Sato K., Takigami K., Miyatake T., Czismadia E., Latinne D., Bazin H., Bach F. H., Soares M. P.,

    (1999), Transplantation, 68, 844-854.40. Wang H., Rollins S. A., Gao Z., Garcia B., Zhang Z., Xing J., Li L., Kellersmann R., Matis L. A., Zhong R.,

    (1999), Transplantation, 68, 1643-1651.41. Pearse M. J., Witort E., Mottram P., Han W., Murray-Segal L., Romanella M., Salvaris E., Shinkel T. A.,

    Goodman D. J., d’Apice A. J., (1998), Transplantation, 66, 748-754.42. Friedman T., Smith R. N., Colvin R. B., Iacomini J., (1999), Diabetes, 48, 2340-2348.43. Suga H., Ishida H., Kimikawa M., Hayasaka Y., Teraoka S., Agishi T., Ota K., (1991), ASAIO Trans, 37,

    433-434.44. Taniguchi S., Kitamura S., Kawachi K., Fukutomi M., Yoshida Y., Kondo Y. J., (1992), Heart Lung.

    Transplant., 11, 1200-1208.45. Kroshus T. J., Dalmasso A. P., Leventhal J. R., John J., Matas A. J., Bolman M. M., (1995), J. Surg. Res.,

    59, 43-50.46. Azimzadeh A., Meyer C., Watier H., Beller B. P., Chenard-Neu M. P., Kieny R., Boudjema K., Jaeck D.,

    Cinqualbre J., Wolf P., (1998), Transpl. Immunol., 6, 13-22.

    Adam Jasiñski i inni

    26 PRACE PRZEGL¥DOWE

  • 47. Asano M., Gundry S. R., Izutani H., Cannarella S. N., Fagoaga O., Bailey L. L., (2003), J. Thorac. Car-diovasc. Surg., 125, 60-69.

    48. Tanemura M., Ogawa H., Yin D. P., Chen Z. C., DiSesa V. J., Galili U., (2002), Transplantation, 73,1859-1868.

    49. Katopodis A. G., Warner R. G., Duthaler R. O., Streiff M. B., Bruelisauer A., Kretz O., Dorobek B.,Persohn E., Andres H., Schweitzer A., Thoma G., Kinzy W., Quesniaux V. F., Cozzi E., Davies H. F.,Manez R., White D., (2002), J. Clin. Invest., 110, 1869-1877.

    50. Koren E., Milotic F., Neethling F. A., Koscec M., Fei D., Kobayashi T., Taniguchi S., Cooper D. K.,(1996), Transplantation, 62, 837-843.

    51. Makrides S. C., (1998), Pharmacol. Rev., 50, 59-87.52. Tearle R. G., Tange M. J., Zannettino Z. L., Katerelos M., Shinkel T. A., van Denderen B. J., Lonie A. J.,

    Lyons I., Nottle M. B., Cox T., Becker C., Peura A. M., Wigley P. L., Crawford R. J., Robins A. J., PearseM. J., d’Apice A. J., (1996), Transplantation, 61, 13-19.

    53. Sandrin M. S., Osman N., McKenzie I. F., (1997), Front. Biosci., 2, 1-11.54. Dai Y., Vaught T. D., Boone J., Chen S. H., Phelps C. J., Ball S., Monahan J. A., Jobst P. M., McCreath

    K. J., Lamborn A. E., Cowell-Lucero J. L., Wells K. D., Colman A., Polejaeva I. A., Ayares D. L., (2002),Nat. Biotechnol., 20, 251-255.

    55. Phelps C. J., Koike C., Vaught T. D., Boone J., Wells K. D., Chen S. H., Ball S., Specht S. M., PolejaevaI. A., Monahan J. A., Jobst P. M., Sharma S. B., Lamborn A. E., Garst A. S., Moore M., Demetris A. J.,Rudert W. A., Bottino R., Bertera S., Trucco M., Starzl T. E., Dai Y., Ayares D. L., (2003), Science,299, 411-414.

    56. Sharma A., Naziruddin B., Cui C., Martin M. J., Xu H., Wan H., Lei Y., Harrison C., Yin J., Okabe J.,Mathews C., Stark A., Adams C. S., Houtz J., Wiseman B. S., Byrne G. W., Logan J. S., (2003), Trans-plantation, 75, 430-436.

    57. Jakóbisiak M., (2002), Immunologia, red. Go³¹b J., Jakóbisiak M., Lasek W., 118-130, Wyd. Nauk.PWN, Warszawa.

    58. Diamond L. E., McCurry K. R., Martin M. J., McClellan S. B., Oldham E. R., Platt J. L., Logan J. S.,(1996), Transplantation, 61, 1241-1249.

    59. Chen R. H., Naficy S., Logan J. S., Diamond L. E., Adams D. H., (1999), Xenotransplantation, 6,194-200.

    60. Schmoeckel M., Bhatti F. N., Zaidi A., Cozzi E., Waterworth P. D., Tolan M. J., Pino-Chavez G., God-dard M., Warner R. G., Langford G. A., Dunning J. J., Wallwork J., White D. J., (1998), Transplanta-tion, 65, 1570-1577.

    61. Waterworth P. D., Dunning J., Tolan M., Cozzi E., Langford G., Chavez G., White D., Wallwork J.,(1998), J. Heart. Lung Transplant., 17, 1201-1207.

    62. Diamond L. E., Quinn C. M., Martin M. J., Lawson J., Platt J. L., Logan J. S., (2001), Transplantation,71, 132-142.

    63. Larsen R. D., Ernst L. K., Nair R. P., Lowe J. B., (1990), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87, 6674-6678.64. Sandrin M. S., Fodor W. L., Mouhtouris E., Osman N., Cohney S., Rollins S. A., Guilmette E. R., Set-

    ter E., Squinto S. P., McKenzie I. F., (1995), Nat. Med., 1, 1261-1267.65. Sharma A., Okabe J., Birch P., McClellan S. B., Martin M. J., Platt J. L., Logan J. S., (1996), Proc. Natl.

    Acad. Sci. USA, 93, 7190-7195.66. Costa C., Zhao L., Burton W. V., Bondioli K. R., Williams B. L., Hoagland T. A., Ditullio P. A., Ebert K. M.,

    Fodor W. L., (1999), FASEB J., 13, 1762-1773.67. Tanemura M., Miyagawa S., Koyota S., Koma M., Matsuda H., Tsuji S., Shirakura R., Taniguchi N.,

    (1998), J. Biol. Chem., 273, 16421-16425.68. LaVecchio J. A., Dunne A. D., Edge A. S., (1995), Transplantation, 60, 841-847.69. Osman N., McKenzie I. F., Ostenried K., Ioannou Y. A., Desnick R. J., Sandrin M. S., (1997), Proc.

    Natl. Acad. Sci. USA, 94, 14677-14682.70. Siegel J. B., Grey S. T., Lesnikoski B. A., Kopp C. W., Soares M., Schulte am Esch J., Bach F. H., Rob-

    son S. C., (1997), Transplantation, 64, 888-896.71. Schulte am Esch J., Cruz M. A., Siegel J. B., Anrather J., Robson S. C., (1997), Blood, 90, 4425-4437.

    Transplantacja narz¹dów – wyzwanie dla biotechnologii

    BIOTECHNOLOGIA 1 (72) 7-28 2006 27

  • 72. Robinson L. A., Tu L., Steeber D. A., Preis O., Platt J. L., Tedder T. F., (1998), J. Immunol., 161,6931-6938.

    73. P¹czek A., Foroncewicz B., (2003), Postêpy Nauk Medycznych, t. XVI, 1-2.74. Czaplicki J., Blonska B., Religa Z., (1992), J. Heart. Lung Transplant., 11, 393-397.75. Lindeborg E., Kumagai-Braesch M., Tibell A., Christensson B., Moller E., (2004), Xenotransplanta-

    tion, 11, 457-470.76. Fishman J. A., (1998), Ann. N. Y. Acad. Sci., 862, 52-66.77. Fishman J. A., Patience C., (2004), Am. J. Transplant., 4, 1383-1390.78. Brewer L. A., Lwamba H. C., Murtaugh M. P., Palmenberg A. C., Brown C., Njenga M. K., (2001), J. Vi-

    rol., 75, 11621-11629.79. Mueller N. J., Barth R. N., Yamamoto S., Kitamura H., Patience C., Yamada K., Cooper D. K., Sachs D. H.,

    Kaur A., Fishman J. A., (2002), J. Virol., 76, 4734-4740.80. Wilson C. A., Wong S., Muller J., Davidson C. E., Rose T. M., Burd P., (1998), J. Virol., 72, 3082-3087.81. Ericsson T. A., Takeuchi Y., Templin C., Quinn G., Farhadian S. F., Wood J. C., Oldmixon B. A., Suling

    K. M., Ishii J. K., Kitagawa Y., Miyazawa T., Salomon D. R., Weiss R. A., Patience C., (2003), Proc.Natl. Acad. Sci. USA, 100, 6759-6764.

    82. Lavillette D., Kabat D., (2004), J. Virol., 78, 8868-8877.83. Yang Y. G., Wood J. C., Lan P., Wilkinson R. A., Sykes M., Fishman J. A., Patience C., (2004), J. Clin.

    Invest., 114, 695-700.84. Karlas A., Kurth R., Denner J., (2004), Virology, 325, 18-23.

    Adam Jasiñski i inni

    28 PRACE PRZEGL¥DOWE