Kansainvälinen tutkijatiimi on selvittänyt tarkasti sialta ihmisille tehtyjen sydänsiirteiden varhaisia vaikutuksia solu- ja molekyylitasolla. Yhteistyöhön osallistui Itä-Suomen yliopiston tutkijoita.
Geneettisesti muokattuja sian sydämiä siirrettiin ihmisille ensimmäistä kertaa maailmassa vuonna 2022 amerikkalaisessa NYU Langone Health -sairaalassa. Uraauurtavat sydänsiirrot tehtiin kahdelle aivokuolleelle potilaalle omaisten suostumuksella. Niistä saatua uutta tutkimustietoa on nyt julkaistu Nature Medicines -tiedelehdessä.
Tutkimuksessa potilaiden verinäytteistä mitattiin multiomiikan menetelmin laajasti geenien aktiivisuutta, proteiineja, lipidejä ja muita aineenvaihduntatuotteita kuuden tunnin välein leikkauksesta alkaen. Siirteessä ja potilaassa tapahtuvia muutoksia analysoitiin ennennäkemättömän tarkasti myös yksittäisten solujen tasolla.
– Saimme valtavasti täysin uutta tietoa. Näin tarkka tieto esimerkiksi geenien ilmentymisen muutoksista auttaa ymmärtämään ihmisen ja sian solujen välisiä monimutkaisia vuorovaikutuksia elinsiirron jälkeen, sanoo tutkimusartikkelin ensimmäinen kirjoittaja, väitöskirjatutkija Eloi Schmauch Itä-Suomen yliopistosta sekä MIT:n ja Harvardin yliopiston Broad-instituutista.
– Erityisen kiinnostavaa oli, että sialta siirretystä sydämestä löytyi ihmisen immuunisoluja, jotka vuorovaikuttivat sian solujen kanssa.
Sydämensiirron jälkeen tiettyjen immuunisolutyyppien määrä kasvoi nopeasti ja merkittävästi. Toisella potilaista tämä johti sydänsiirteen varhaiseen toimintahäiriöön, johon liittyi vakava hylkimisreaktio siirrettä kohtaan, voimakas tulehdus ja kudosmuutoksia. Nämä ovatkin keskeisiä huolenaiheita eläimeltä ihmiselle tehtävissä elinsiirroissa.
Toisella potilaalla vastaavaa ei havaittu, ja siirteen koolla oli tähän ilmeisesti vaikutusta. Tulosten valossa potilaalle juuri sopivan kokoinen siirre onkin kriittisen tärkeä. Tutkijoiden mukaan komplikaatioita voitaisiin mahdollisesti vähentää myös optimoimalla hyljinnänestolääkitystä ja kiinnittämällä vielä enemmän huomiota veren läpivirtauksen turvaamiseen siirrettävässä sydämessä.
Schmauchin mukaan tutkimus tuotti tärkeää ymmärrystä sydänsiirteen varhaisen toimintahäiriön syistä ja tulokset voivat tulevaisuudessa auttaa tekemään turvallisempia sydänsiirtoja eläimiltä ihmisille. – Jatkossa voimme näitä molekyylitason muutoksia tutkimalla toivottavasti löytää vielä täsmällisempiä lähtökohtia onnistuneemmille elinsiirroille.
Tutkimukseen osallistuivat myös Itä-Suomen yliopiston Metabolisten sairauksien tutkimusyhteisön varajohtaja Suvi Linna-Kuosmanen ja professori Minna Kaikkonen-Määttä A. I. Virtanen -instituutista.
Lisätietoja:
Väitöskirjatutkija Eloi Schmauch, https://uefconnect.uef.fi/en/person/eloi.schmauch/
Tutkimusartikkeli:
Schmauch, E., Piening, B., Mohebnasab, M. et al. Integrative multi-omics profiling in human decedents receiving pig heart xenografts. Nat Med 30, 1448–1460 (2024). https://doi.org/10.1038/s41591-024-02972-1
