Amerykańscy i francuscy badacze przeprowadzili szczegółową analizę kliniczną i histopatologiczno-anatomiczną przebiegu choroby u drugiego pacjenta, który otrzymał genetycznie zmodyfikowane serce wieprzowe i żył z nim przez prawie sześć tygodni. Stwierdzono u niego uszkodzenie śródbłonka naczyń włosowatych serca, obrzęk tkanki łącznej i zwłóknienie. Wyniki analizy opublikowano w czasopiśmie Nature Medicine.
Prowadzone są eksperymenty na hodowaniu świń z modyfikacjami genetycznymi w celu zwiększenia zgodności ich tkanek z organizmem ludzkim, których celem jest zmniejszenie niedoboru narządów do przeszczepu. W 2022 roku 57-letni Amerykanin David Bennett, który cierpiał na niewydolność serca z powodu ciężkiej arytmii, został pierwszym biorcą genetycznie zmodyfikowanego serca wieprzowego. Operacja w Centrum Medycznym Uniwersytetu Maryland zakończyła się sukcesem, ale dwa miesiące później pacjent zmarł z powodu reakcji śródbłonka przeszczepionego narządu na podane immunoglobuliny i prawdopodobnie aktywacji świńskiego cytomegalowirusa. Retrospektywna analiza jego EKG wykazała również zaburzenia przewodzenia wewnątrzprzedsionkowego i śródkomorowego z objawami wysokiego ryzyka arytmii od pierwszego dnia po operacji.
Drugim pacjentem, któremu przeszczepiono serce wieprzowe z 10 modyfikacjami genetycznymi w tym samym ośrodku medycznym, był 58-letni Lawrence Fossett. Jego niewydolność serca z frakcją wyrzutową 15 procent była spowodowana ciężką kardiomiopatią niedokrwienną, która postępowała pomimo pomostowania tętnic wieńcowych. Z powodu ciężkiej miażdżycy wielu tętnic i niedawnego krwawienia z przewodu pokarmowego nie został kandydatem do konwencjonalnego przeszczepu i zgodził się na operację eksperymentalną. Narząd GM został dostarczony przez Revivicor, którego pracownicy uczestniczyli w tej analizie.
Как пишут Мухаммад Мохиуддин (Muhammad Mohiuddin) из Университета Мэриленда с соавторами, за день до операции и непосредственно перед ней пациенту проводили дефибрилляцию по поводу фибрилляции желудочков. За день до операции ему начали вводить экспериментальный препарат тегобрупарт — моноклональные антитела к CD40L для снижения риска отторжения. Подобранное по массе и габаритам свиное ГМ-сердце после соединения с системой кровообращения мужчины функционировало хорошо с частотой сокращений 40 ударов в минуту. Кардиостимулятором эту частоту довели до 80–90 ударов в минуту, фармакологической стимуляции не потребовалось. После операции прошел отек легких, однако повреждение почек потребовало постоянного диализа. На четвертый день произошло кровотечение в средостение из-за электрода кардиостимулятора, по поводу которого пациента прооперировали и перелили препараты крови. На седьмой день у него произошла остановка сердца и дыхания, через четыре минуты его успешно реанимировали без неврологических последствий и установили трахеостому.
Мониторинг сердца в первые несколько дней показывал фракцию выброса 55–65 процентов (норма) при кардиостимуляции с частотой 115–120 ударов в минуту. Глобальная продольная деформация (показатель сократимости миокарда) была стойко −19 и менее (норма менее −15). Катетеризация на 13 день определила сердечный выброс 3,82 литра в минуту, сердечный индекс 1,91 литра в минуту и центральное венозное давление 4 миллиметра ртутного столба (все ниже нормы). У пациента наблюдалось неконтролируемое расширение сосудов (вазоплегия), требующее постоянного введение вазопрессорных препаратов. Биопсия в тот же день выявила небольшие участки активации эндотелиальных клеток и большое количество антител и компонентов системы комплемента (IgG, IgM, C3d и C4d) в капиллярах без признаков повреждения эндотелия. Сывороточный уровень антител к свиным тканям был невысоким. Для профилактики реакции отторжения мужчине выполнили терапевтическую плазмофильтрацию и ввели анти-С5 моноклональные антитела экулизумаб. Признаков отторжения не наблюдалось. Из-за тяжелой неинфекционной воспалительной диареи на 15 день пациент похудел на 15 килограмм, и его перевели на полное парентеральное питание. Продолжительный скрининг на свиные вирусы давал отрицательные результаты.
На 29 день произошла острая декомпенсация кровообращения, потребовавшая интенсивной терапии. На следующий день врачи выполнили экстренную катетеризацию правых отделов сердца, показавшую рестриктивный тип сердечной недостаточности, и взяли повторную биопсию. Она снова выявила отложения IgG, IgM, C3d и C4d, а также диффузную активацию эндотелия с очагами апоптоза и вторичной ишемией кардиомиоцитов. Еще через день пациенту начали проводить экстракорпоральную мембранную оксигенацию (ЭКМО) и интенсивную терапию по профилактике отторжения и поддержанию кровообращения. Они не дали желаемых результатов, пациент, посоветовавшись с семьей, выбрал оказание паллиативной помощи и вскоре умер.
Autopsja wykazała pogrubiony ksenograft ważący 480 gramów (przed operacją ważył 273 gramy). Histologicznie zaobserwowano rozległe uszkodzenia i obumarcie śródbłonka z wtórnymi obszarami niedokrwienia i martwicy mięśnia sercowego, a także reakcję makrofagów o niejasnym charakterze w obszarach punktowych krwotoków; nie stwierdzono znaczącej infiltracji komórek odpornościowych. Na szczycie serca znajdował się zawał przezścienny o wymiarach 3,0 × 2,0 × 0,6 centymetra bez oznak niedrożności tętnicy wieńcowej, który wystąpił co najmniej tydzień przed śmiercią. Jednocześnie wszystkie ludzkie transgeny były normalnie wyrażone w narządzie świni.
Autorzy artykułu doszli do wniosku, że przyczyną niepowodzenia ksenotransplantacji było odrzucenie zależne od przeciwciał, które dotyczyło przede wszystkim śródbłonka naczyniowego i rozwinęło się pomimo agresywnego leczenia ukierunkowanego. Wskazuje to na możliwą konieczność dodania dodatkowych transgenów do organizmu zwierzęcia i wczesnego rozpoczęcia wieloaspektowego leczenia immunosupresyjnego, w tym tegobrupartu, ekulizumabu i enzymu eliminującego przeciwciała inflimidazy. Ogólnie rzecz biorąc, przypadek Fossetta, a także pierwszego biorcy serca świni genetycznie zmodyfikowanej, dostarczył dużej ilości informacji dla dalszego rozwoju ksenotransplantacji serca.
Równolegle z pracami nad przeszczepem GM świńskich serc prowadzone są badania ksenotransplantacji modyfikowanych świńskich nerek. W listopadzie 2024 r. trzeci pacjent otrzymał taki narząd. U pierwszych dwóch GM nerki zakorzeniły się i pracowały, ale po kilku miesiącach pacjenci zmarli z różnych przyczyn.