Порой люди обижают братьев младших, а именно свиней. Хотя, «пятачки» приносят намного больше пользы, нежели вреда. Свинья находится ближе к человеку в биологическом аспекте, чем более похожие на него обезьяны.
Ученые выяснили, организм человека и свиньи по своему устройству и ряду физиологических характеристик во многом сходен. Так, кровеносные сосуды, в особенности артерии, у свиней очень схожи с человеческими. Содержание в крови гемоглобина и белков, размеры эритроцитов также почти совпадают. Строение кожи тоже удивительно похоже, благодаря чему свиньи — единственные из домашних животных — могут загорать. Имеет большое сходство и устройство зубной системы, морфология и физиология почек, строение глаз, анатомия и физиология сердечнососудистой системы и пищеварения. Например, сердце свиньи весит 320 г, у человека — 300, легкие соответственно 800 и 700, почки — 260 и 280, печень — 1600 и 1800 г. Это еще и сходство по антигенному составу — то есть органы свиней меньше других подвержены отторжению из организма человека.
Как известно человеческих органов для трансплантации катастрофически не хватает. Многие из тяжелобольных так и не доживают до спасительной операции. Именно нехватка донорских органов и физиологическое сходство, приведенное выше, подтолкнуло ученых к экспериментам по пересадке людям свиных органов.
Первым попытались пересадить свиное сердце, которое действительно очень сходно с человеческим. Пациент умер. Причина – неумение, на тот момент, переносить генетический материал от одного организма к другому. Со временем ученые научились выращивать трансгенные бактерии, а затем и животных, в том числе трансгенных свиней, как их еще называют GT-нокаут-животных (pigs GT-KO). Специалисты добились предотвращения поражения пересаженного органа животного иммунной системой человека. Точнее сказать, отторжение происходило, но также как и при трансплантации от донора-человека. На конференции Европейского общества исследователей генетики человека профессор Хиромицу Накаучи из Токийского университета (Япония) сообщил, что в ближайшем будущем человеческие органы можно выращивать в свинье. Сейчас готовят своеобразные заготовки органов — как для обычного банка донорских органов.
Так, например, кардиохирурги Бакулевского центра (Россия) впервые в мире имплантировали пациентке клапан, сделанный из митрального клапана такой «медицинской» свиньи. Существует два вида искусственных клапанов: механические и биологические. Недостатки есть и у тех, и у других. Пациенты, получившие механический клапан, должны в течение всей жизни принимать лекарства против тромбообразования – антикоагулянты. При биологических клапанах лекарства не нужны, но они менее долговечны – служат 15-20 лет, а затем нужна повторная операция. И все же они обеспечивают лучшее качество жизни, а это особенно важно для молодых пациентов.
Другой пример - американскому ветерану восстановили бедренные мышцы с помощью мочевого пузыря свиньи. 19-летнему капралу армии США, в результате разрыва минометного снаряда, сильно повредило верхнюю часть ноги. Он лишился 70 процентов мышц и ему грозила ампутация. Чтобы избежать радикального хирургического вмешательства, ученые Питер Рубин и Стивен Бэдилэк из Университета Питтсбурга провели эксперимент, в котором намеревались добиться регенерации мышечной ткани пациента. Они создали внеклеточный каркас мышцы, использовав для этого мочевой пузырь свиньи. Из тканей животного были выделены белки, а также факторы роста (вещества, стимулирующие деление и рост клеток). Хирурги имплантировали клеточный каркас, содержащий указанные вещества, в бедро пациента. Через несколько недель после начала лечения мышцы бедра увеличились в объеме. Кроме того возросла сила их сокращения. В результате ветерану удалось избежать ампутации поврежденной осколками конечности. Таким образом, результаты эксперимента оказались положительными.
Еще одна международная группа ученых сделала решающий шаг к осуществлению в будущем революционной трансплантации - пересадке легких от свиньи к человеку. Исследователи мельбурнской клиники Альфред (Австралия) сумели сохранить живыми и работающими на протяжении шести часов органы животного в человеческой крови. Кровь на аппаратуре циркуляции входила в легкие без кислорода и выходила обогащенная им - то есть, так же, как это происходит при нормальном их функционировании. Прорыв, по словам исследователей, произошел после изъятия методом генетической инженерии фрагментов ДНК у свиней, мешавших совместимости с человеческой кровью. Ранее органы погибали через 10 минут после начала эксперимента.
Свиньи, возможно, также помогут вылечить диабет. Так, новозеландская биотехнологическая компания Living Cell Technologies, учитывая биологические особенности поросят-сосунов начала эксперимент по пересадке клеток новорожденных поросят восьми добровольцам, больным диабетом. Клетки свиней производят инсулин, который очень похож на человеческий и точно так же снижает уровень сахара в крови. Специалисты надеются, что разработанная ими технология позволит отсрочить последствия диабета первого типа - слепоту, коронарную болезнь и ампутацию конечностей по причине плохой циркуляции крови. Подобный эксперимент проводился и в 1995-96 годах, тогда клетки пересаживались шести добровольцам. Клетки, пересаженные одному из добровольцев в Новой Зеландии, продолжали производство инсулина в течение 12 лет после имплантации. У остальных пациентов свиные клетки были отторгнуты или же прекратили производство инсулина в течение года после пересадки. В ходе нынешнего эксперимента пересаживаемые клетки будут покрыты мембраной, полученной из морских водорослей, чтобы иммунная система не отказалась от них.
Стоит упомянуть и об ученых из Тернопольской медицинской академии (Украина), которые предложили свой способ использования донорской свиной кожи - для лечения ожогов. Высушенную и сохраненную особым образом свиную кожу на два-три дня накладывают на рану. За это время организм успевает адаптироваться к травме, и после этого уже можно закрывать рану тонкими лоскутами кожи больного, взятыми с других участков тела.
Несмотря на все успехи, на первый план выходят такие проблемы как высокий риск тромбоза и воспалительных процессов, но со временем будут решены и они.
Будем надеяться, что главные медицинские открытия впереди, но люди должны быть благодарны свиньям уже сегодня.