Gennembrud vækker håb om at bruge grise som organdonorer
Forskere fra blandt andet Danmark har brugt CRISPR til at komme et skridt nærmere at kunne transplantere griseorganer ind i mennesker. Studiet møder ros, men der er behov for en etisk diskussion, mener forsker.
Grise mennesker organer transplantation donorer genetik DNA Yonglun Luo

Der kommer til at gå en del år, før store og komplekse organer som hjertet og leveren fra grise kan bruges i mennesker. Men til at starte med kan man bruge mindre organer som hud eller hornhinder fra grise. (Foto: Shutterstock)

Forskere fra blandt andet Aarhus Universitet har løst det ene af to store problemer i forhold til at kunne bruge grise som organdonorer til mennesker.

De har mere præcist slukket for nogle virusgener i grisenes DNA, hvilket ellers har været en stopklods for eksempelvis at kunne erstatte et menneskehjerte med et grisehjerte.

Gennembruddet er et vigtigt skridt på vejen mod, at mennesker ikke længere kommer til at dø, mens de venter på eksempelvis et nyt hjerte, en lever eller en nyre.

Historien kort
  • Forskere har knækket en nød og fundet ud af, hvordan man kan fjerne virus-DNA fra grises arvemasse.
  • Det kan på sigt lede til, at man kan bruge organer fra grise i transplantationer på mennesker.
  • Der skal dog en etisk diskussion til først.

»Ved at slukke for virusgenerne har vi fjernet risikoen for, at virus kan smitte fra griseorganer til mennesker efter en transplantation. Det har været et stort medicinsk problem, som vi har været nødt til at løse for at gøre det muligt at bruge organer fra grise i mennesker,« forklarer lektor ved Institut for Biomedicin ved Aarhus Universitet Yonglun Luo, der er en af forskerne bag studiet.

Det nye forskningsresultat er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Science.

Grise kan forsyne hospitaler med masser af organer

Alene i Danmark døde 29 personer sidste år, mens de stod på venteliste til at få et nyt organ. Mere end 400 danskere venter i øjeblikket på at få et organ fra en donor.

Problemet er simpelthen, at der er alt for få organdonorer i Danmark.

Derfor kigger læger og forskere også på andre mulige løsninger, og her er grisene interessante, da de i store træk ligner mennesker rigtig meget, og deres organer matcher i store træk vores i funktion og størrelse.

De vil desuden kunne forsyne hospitaler med en uendelig strøm af hjerter, lunger, nyrer, levere og så videre.

Grise mennesker organer transplantation donorer genetik DNA Yonglun Luo

Grise er interessante, da deres organer i store træk matcher menneskets i funktion og størrelse. (Foto: Shutterstock)

To problemer skal løses

Men før vi kommer så vidt, at læger kan transplantere organer fra grise ind i mennesker, skal forskere have løst to problemer.

  1. For det første skal de løse det immunologiske problem, at menneskekroppen vil afstøde griseorganer, da immunforsvaret vil se det som noget fremmed, der skal bekæmpes.
     
  2. For det andet har alle organismer virus-DNA i deres eget genom, og hvis et menneske modtager et hjerte fra en gris, kan dette virus-DNA blive en del af vores arvemateriale og potentielt medføre farlige sygdomme. Eksempelvis kan virus-DNA gå ind i cancergener og give kræft. Virusgenerne kan også låne cellernes genetiske maskineri til at lave flere virus, som kan cirkulere rundt i kroppen og gøre os syge.

Det andet af problemerne er det, som forskerne nu har fundet ud at gøre noget ved ved hjælp af genredigeringsværktøjet CRISPR.

CRISPR

Kort fortalt er CRISPR en DNA-saks, der meget præcist og billigt kan klippe i gener fra alle tænkelige organismer.

Forskerne kan slå gener i stykker, de kan udbedre fejl, de kan lave ændringer, og de kan manipulere. Kun fantasien sætter grænsen.

»Vi har løst problemet ved at slukke for virus-DNA’et i grisene, så virus ikke længere kan kopiere sig selv og smitte mennesker. Det var nødvendigt, for vi kommer aldrig til at bruge organer fra grise i mennesker, hvis det samtidig betyder, at vi overfører en masse sygdomme,« fortæller Yonglun Luo.

I boksene under artiklen kan du læse mere detaljeret om, hvordan forskerne gjorde, og hvorfor grisene overhovedet har virus-DNA i deres arvemasse.

Store perspektiver i anvendt teknik

Selvom der stadig er det immunologiske problem tilbage, er forskerne bag det nye studie kommet langt i forhold til at kunne transplantere organer fra grise til mennesker.

Det vurderer Bente Jespersen, der er klinisk lærestolsprofessor, overlæge og dr.med. i nyresygdomme ved Aarhus Universitetshospital.

Hun fortæller, at det også løser et problem omkring smitte mellem mennesker.

»Den anvendte teknik har store perspektiver, og hvis det, som studiet tyder på, kan lykkes, kan den store risiko forbundet med disse vira, der vil kunne passere videre fra transplanterede patienter til raske mennesker, måske helt fjernes,« siger Bente Jespersen, der ikke har noget med det nye studie at gøre, men selv forsker i nyretransplantationer.

Grise mennesker organer transplantation donorer genetik DNA Yonglun Luo

Der er alt for få organdonorer i Danmark. I 2016 døde 29 personer, mens de stod på venteliste til at få et nyt organ. (Foto: Shutterstock)

Medfører etiske problemstillinger

Det nye studie rejser dog en masse grundlæggende spørgsmål vedrørende grænser og ligheder mellem mennesker og dyr.

Sådan fortæller lektor Anja Marie Bornø Jensen fra Institut for Folkesundhedsvidenskab på København Universitet. Hun forsker i de samfundsmæssige aspekter af organtransplantation, men har heller ikke deltaget i studiet.

Hun synes dog, at forskningsfremskridtet er interessant, fordi det potentielt kan løse nogle af de store problemer omkring organmangel, hvor folk står på ventelisten til eksempelvis et nyt hjerte.

Men hun uddyber, at der sandsynligvis vil opstå nogle udfordringer omkring, hvordan vi taler om det.

Organdonationer i Danmark

380 patienter fik et nyt organ i løbet af 2016

  • 29 fik et hjerte
  • 59 fik en lever
  • 29 fik lunger
  • 263 fik en nyre (heraf 109 fra en levende donor)
  • 7 fik bugspytkirtler

»Vil fru Hansen være ok med at fortælle sin nabo, at hun har fået et hjerte fra en gris? Mange forbinder jo hjertet med noget sjæleligt. Samtidig vil de fleste alvorligt syge mennesker på en venteliste nok vælge at få et grisehjerte, hvis det betyder, at de overlever. Der er uden tvivl nogle etiske og sociale forhold, som skal undersøges, hvis man overvejer at bruge større organer fra dyr i mennesker,« siger Anja Marie Bornø Jensen.

Mekaniske organer er på vej

Anja Marie Bornø Jensen rejser i det hele taget tvivl om, hvorvidt vi overhovedet kommer dertil, hvor vi vil bruge organer fra grise i mennesker.

Ifølge hende kan det være, at teknologien overhaler os forinden.

»Teknologien løber rigtig stærkt. Allerede nu bruges mekaniske hjerter i behandling af hjertepatienter, der venter på en transplantation. Måske havner vi et sted, hvor organer fra mennesker, eller for den sags skyld grise, fravælges til fordel for et mekanisk hjerte, der kommer uden om alle de immunologiske problemer. Men studiet er meget interessant,« siger Anja Marie Bornø Jensen.

Grise mennesker organer transplantation donorer genetik DNA Yonglun Luo

Her ses lektor ved Institut for Biomedicin ved Aarhus Universitet Yonglun Luo med en gris på armen. (Foto: Yonglun Luo)

Forskere vil ændre grisenes immunkompabilitet

Selvom forskerne har løst problemet med virus-DNA, mangler de stadig at løse det første problem omkring afstødelsen af organer, men det er de allerede i gang med at tage hånd op.

Yonglun Luo fortæller, at det vil kræve, at man i tillæg til de modificerede virus-gener også ændrer på i hvert fald 28 andre gener, der er ansvarlige for, at organer fra grise ikke er kompatible med mennesker.

Her vil forskerne også bruge CRISPR-teknologi til at ændre på disse gener.

Derefter er det planen, at de vil forsøge at transplantere organer fra grise ind i primater og se, om de virker, som de skal.

»Der kommer til at gå en del år, før store og komplekse organer som hjertet og leveren fra grise kan bruges i mennesker. Men til at starte med kan man bruge mindre organer som hud, insulin producerende celler eller hornhinder fra grise,« siger Yonglun Luo.

Lavede genmanipulerede grise uden virus-DNA

I det nye forskningsarbejde har forskerne brugt både kloningsteknikker og genmanipulationsteknikker til at skabe grise, der ikke har funktionelt virus-DNA i deres genom.

Først tog forskerne nogle griseceller, som de klippede i med genmanipulationsværktøjet CRISPR for at ødelægge alle virusgenerne, så virusserne ikke kunne lave flere kopier af sig selv.

Derefter satte forskerne cellerne ind i æg og satte æggene ind i søer for at få levende grise ud af det. Forskere brugte samme teknik til at lave fåret Dolly.

Æggene udviklede sig til smågrise inde i maven på søerne, og efter fødslen kunne forskerne undersøge dem og se, at de ikke længere havde funktionel virus-DNA i deres arvemasse.

I den henseende kan man nu bruge grisenes organer i mennesker uden risiko for, at der følger farlige virus med.

»Man har tidligere lavet cellekulturer, hvor man har slået alle virusgenerne ud, men det er første gang, at nogen gør det i levende grise,« fortæller Yonglun Luo.

Derfor har grise virus-DNA i deres arvemasse

Det er helt normalt, at grise har virus-DNA blandet ind i deres eget arvemateriale. Det har mennesker for den sags skyld også.

Dette skyldes, at en virus på et tidspunkt har inficeret eksempelvis en gris, og dets DNA efterfølgende er blevet til en del af grisens DNA og nedarvet gennem generationer. Omkring fem procent af grisens DNA består på den måde af virus-DNA.

Virus gør ikke grisen nogen skade, men benytter sig af det genetiske maskineri til at kopiere sig selv og blive til flere virusser.

Grisene og virus har udviklet sig sammen over tusinder af år, og derfor gør de ikke længere skade på hinanden.

Skulle man finde på, at transplantere et organ fra en gris til et menneske, er problemet dog, at man også vil overføre virus-DNA, og mennesker har ikke haft tusinder af år til at tilpasse sig til virusset.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud