เมื่อไม่นานมานี้ วิทยาศาสตร์ได้ก้าวหน้าไปอย่างมากในการพยายามแก้ไขปัญหาใหญ่ที่สุดปัญหาหนึ่งในวงการดูแลสุขภาพในปัจจุบัน นั่นคือ การขาดแคลนผู้บริจาค ทีมวิจัยได้ประสบความสำเร็จในการสร้างสิ่งประดิษฐ์ชิ้นแรกขึ้นมา หมูโคลนนิ่งที่มีการดัดแปลงพันธุกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อให้แน่ใจว่าอวัยวะของพวกเขาสามารถเข้ากันได้กับมนุษย์ ซึ่งถือเป็นจุดเปลี่ยนในการวิจัยทางการแพทย์ชีวภาพนอกเหนือจากประเทศมหาอำนาจหลักๆ ที่เคยเป็นมา
ในกระบวนการนี้ ยีนสามตัวที่ปกติทำให้ร่างกายมนุษย์ปฏิเสธเนื้อเยื่อแปลกปลอมทันทีได้ถูกปิดใช้งาน ซึ่งนับเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญที่ทำให้การพัฒนานี้อยู่ในกลุ่มเทคโนโลยีชั้นนำที่มีอยู่แล้ว สหรัฐอเมริกาและจีนแม้ว่าข่าวนี้จะมีต้นกำเนิดในอาร์เจนตินา แต่ผลกระทบนั้นครอบคลุมทั่วโลก เนื่องจากเทคนิคที่ใช้เปิดโอกาสให้ศูนย์วิจัยในยุโรปและสเปนสามารถจำลองแบบจำลองที่คล้ายคลึงกันเพื่อลดรายชื่อผู้รอคอยที่ยาวนานได้
ทำไมต้องใช้หมูในการช่วยชีวิตมนุษย์?
เทคนิคที่รู้จักกันในชื่อ การปลูกถ่ายอวัยวะข้ามสายพันธุ์การปลูกถ่ายอวัยวะในมนุษย์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการปลูกถ่ายเซลล์ เนื้อเยื่อ หรืออวัยวะจากสัตว์ชนิดหนึ่งไปยังมนุษย์ พบว่าหมูเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด นี่ไม่ใช่เรื่องบังเอิญ แต่เป็นเพราะหมูมีลักษณะทางกายวิภาคและสรีรวิทยาที่คล้ายคลึงกับมนุษย์อย่างมาก อีกทั้งยังมีวงจรการสืบพันธุ์ที่รวดเร็วมาก ซึ่งเอื้อต่อการวิจัยในวงกว้าง
อุปสรรคสำคัญมาโดยตลอดคือ ระบบภูมิคุ้มกันของเราจะระบุอวัยวะของหมูว่าเป็นสิ่งแปลกปลอมและทำลายมันภายในไม่กี่นาที เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยบัวโนสไอเรสและมหาวิทยาลัยซานมาร์ตินได้ร่วมมือกับบริษัทสตาร์ทอัพ CrofaBiotech โดยใช้... เทคโนโลยี CRISPR-Cas9 เพื่อแก้ไขดีเอ็นเอของลูกหมูและทำให้พวกมัน "มองไม่เห็น" ต่อระบบป้องกันของเรา
วิศวกรรมของระบบน็อคเอาท์สามครั้ง
สิ่งที่ทำให้ตัวอย่างนี้พิเศษคือ ดีเอ็นเอของมันได้รับการออกแบบภายใต้แนวคิดของ แพ้น็อกสามครั้งในศัพท์ทางวิทยาศาสตร์ หมายความว่า ยีนเฉพาะ 3 ตัวที่ทำหน้าที่กระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่รุนแรงซึ่งมักทำลายการปลูกถ่ายอวัยวะระหว่างสายพันธุ์ต่าง ๆ นั้น ได้ถูก "ปิดใช้งาน" แล้ว
ความสำเร็จของโครงการไม่ได้อยู่ที่กระบวนการเพาะพันธุ์เพียงอย่างเดียว แต่ยังอยู่ที่ข้อเท็จจริงที่ว่าสัตว์เหล่านั้นเกิดและเติบโตอย่างแข็งแรงภายใต้การดูแลอย่างเข้มงวดของสัตวแพทย์ ผู้เชี่ยวชาญที่เกี่ยวข้อง เช่น อาเดรียน มุตโต กล่าวว่า ความสำเร็จครั้งสำคัญนี้ทำให้เราสามารถฝันถึงอนาคตที่เราจะไม่ต้องพึ่งพาความเอื้อเฟื้อเผื่อแผ่ของผู้บริจาคที่เป็นมนุษย์เพียงอย่างเดียว ซึ่งอัตราการบริจาคของพวกเขานั้นแทบจะไม่เพียงพอต่อความต้องการเลย สิบเปอร์เซ็นต์ของความต้องการ ทั่วโลกตามข้อมูลขององค์การอนามัยโลก
ขั้นตอนการผ่าตัดที่มีความแม่นยำสูง
การเดินทางจากห้องปฏิบัติการสู่คอกหมูถือเป็นความสำเร็จที่แท้จริงของวิศวกรรมการผ่าตัด แตกต่างจากการผสมเทียมแบบดั้งเดิม ในกรณีนี้... การผ่าตัดช่องท้องแบบแผลเล็ก เพื่อนำตัวอ่อนที่ได้รับการแก้ไขและปฏิสนธิแล้วไปฝังโดยตรงในท่อธรรมชาติที่เชื่อมต่อรังไข่กับมดลูกของแม่สุกรผู้รับ
วิธีการนี้ช่วยให้สามารถดำเนินการได้ถึง ตัวอ่อนที่ได้รับการแก้ไข 120 ตัว ด้วยขั้นตอนเดียว ทำให้มีอัตราความสำเร็จสูงกว่าเทคนิคแบบดั้งเดิมมาก มาร์เซโล อาเซอร์โบ ผู้เชี่ยวชาญด้านการสืบพันธุ์สุกร ชี้ให้เห็นว่า ระบบดังกล่าวมีหน้าที่ดูแลการตั้งครรภ์และการคลอดลูก ทำให้มั่นใจได้ว่าลูกสุกรจะเกิดมาในสภาพที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเลี้ยงดูในสภาพแวดล้อมที่มีความปลอดภัยทางชีวภาพสูงสุด
อวัยวะตามความต้องการและแผนงานในอนาคต
ขั้นตอนต่อไปในโครงการที่ทะเยอทะยานนี้คือการเพิ่มการดัดแปลงทางพันธุกรรมให้มากขึ้นไปอีก โดยให้มีจำนวนการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดสิบหรือสิบสองอย่าง ซึ่งจะรวมถึงการปิดกั้น... ฮอร์โมนการเจริญเติบโตนี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันไม่ให้หัวใจหรือตับของหมูมีขนาดใหญ่เกินไปภายในร่างกายมนุษย์ เนื่องจากหมูโตเต็มวัยสามารถมีน้ำหนักเกิน 200 กิโลกรัมได้อย่างง่ายดาย
พวกเขายังทำงานร่วมกับหมูสายพันธุ์เล็กที่เรียกว่าหมูแคระ ซึ่งอวัยวะของพวกมันเหมาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ป่วยเด็ก เป้าหมายสูงสุดคือการจัดตั้ง สถานที่เพาะพันธุ์อวัยวะที่มีระบบรักษาความปลอดภัยทางชีวภาพ โดยที่สัตว์จะผสมพันธุ์กันเองตามธรรมชาติและส่งต่อการแก้ไขทางพันธุกรรมเหล่านี้ไปยังลูกหลาน ทำให้ไม่จำเป็นต้องโคลนนิ่งสัตว์แต่ละตัวแยกกัน
งานวิจัยนี้ถือเป็นจุดเริ่มต้นของขั้นตอนการตรวจสอบความถูกต้อง ซึ่งจะใช้เวลาหลายปีและต้องมีการศึกษาทางคลินิกเบื้องต้นอย่างกว้างขวางก่อนที่เราจะได้เห็นอวัยวะจากหมูทำงานในมนุษย์ในวงกว้าง ข้อมูลในปัจจุบันมีแนวโน้มที่ดีมาก เนื่องจากผลการทดสอบเบื้องต้นบ่งชี้ว่าระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์ไม่รู้จักอวัยวะดังกล่าวว่าเป็นสิ่งแปลกปลอม... ร้อยละเจ็ดสิบและแปดสิบ ของเซลล์ที่ได้รับการดัดแปลง ซึ่งถือเป็นความหวังที่แท้จริงสำหรับผู้คนหลายพันคนที่รอการปลูกถ่ายอวัยวะในแต่ละปี