September 27, 2022

Lebih dari 100.000 orang Amerika saat ini berada dalam daftar tunggu untuk organ, dan 17 orang dalam daftar itu meninggal setiap hari, menurut organisasi nirlaba yang mengelola transplantasi organ Amerika. Pasokan organ yang dapat diandalkan dari babi dapat menghilangkan sebagian besar hambatan itu—dan teknologi tampaknya akhirnya tiba.

Setelah lebih dari satu dekade penelitian, kemajuan dalam xenotransplantasi, atau transplantasi hewan ke manusia, telah meningkat tajam selama setahun terakhir. Pada bulan Januari, ahli bedah di University of Alabama di Birmingham berhasil mentransplantasikan ginjal babi ke dua pasien mati otak. Pada bulan yang sama, sebuah tim di University of Maryland mentransplantasikan jantung babi ke pasien bernama David Bennett Sr., yang menderita penyakit jantung tetapi tidak memenuhi syarat untuk donasi organ biasa. Tapi 40 hari setelah prosedur, Bennett jatuh sakit dan meninggal karena gagal jantung.

Eksperimen tersebut telah meletakkan dasar untuk uji klinis, eksperimen standar yang akan membuka pintu bagi penggunaan organ xenotransplantasi secara luas. Pada awal musim panas, ahli bedah di Institut Transplantasi Langone Universitas New York mentransplantasikan dua hati dari babi yang dibiakkan secara khusus ke pasien yang mati otak. Selama tiga hari, mereka memantau tanda-tanda vital mereka, mengambil sampel tubuh mereka, dan mengujinya untuk virus. Pada konferensi pers yang mengumumkan temuan pada 12 Juli, tim NYU memperkirakan bahwa uji klinis mungkin dimulai antara sekarang dan 2025.

[Related: The first successful pig heart transplant into a human was a century in the making]

Tetapi sebelum mereka melakukannya, mereka harus menjawab pertanyaan tentang melindungi pasien dari penyakit khusus babi. Jantung baru Bennett ternyata terinfeksi sejenis virus herpes khusus babi, yang disebut porcine cytomegalovirus (PCMV), yang tidak terdeteksi sebelum operasinya. Investigasi transplantasi eksperimental, diterbitkan awal bulan ini di Jurnal Kedokteran New England, bagaimanapun, menemukan bahwa virus tidak benar-benar menginfeksi sel manusia Bennett. Masih belum jelas peran apa yang dimainkannya dalam kematiannya.

Dalam uji coba NYU pada pasien mati otak, ahli bedah tidak mendeteksi virus apa pun. Namun pengalaman dengan Bennett Sr. menyoroti pertanyaan ilmiah dan etika yang masih ada di jalan uji klinis untuk prosedur yang tidak hanya melibatkan pengelolaan virus manusia, tetapi juga virus dari spesies lain.

Infeksi selama transplantasi lebih umum daripada yang Anda kira.

Penyakit menular juga menjadi perhatian utama dalam alotransplantasi, atau transplantasi dari manusia ke manusia.

“Kami memiliki beberapa jam untuk mengambil organ dan memasukkannya ke dalam penerima,” kata Jay Fishman, direktur penyakit menular transplantasi di Rumah Sakit Umum Massachusetts dan peneliti xenotransplantasi terkemuka. Jadi sementara tim transplantasi menguji donor untuk penyakit seperti hepatitis, hasil tersebut seringkali tidak tersedia sampai operasi selesai. “Setiap hari saya mendapatkan email dari seluruh negeri yang mengatakan, donor ini memiliki kultur darah positif,” kata Fishman, yang berarti pasien sekarang perlu dirawat untuk kemungkinan infeksi.

See also  Mengapa kawat gigi terbuat dari logam?

Perhatian khusus dengan transplantasi adalah penyakit yang bisa tidak aktif dalam tubuh donor atau penerima, termasuk PCMV, cacar air, dan cacing parasit. Karena mereka tidak aktif menyebar, donor mungkin tidak dites positif pada tes PCR. “Anda dapat hidup dengan parasit tertentu sepanjang hidup Anda tanpa menyadarinya,” kata Sapna Mehta, direktur medis layanan penyakit menular transplantasi NYU. Satu-satunya cara untuk menemukan infeksi laten mungkin dengan langsung menguji saraf, otot, atau jaringan limfatik yang menyimpan patogen.

[Related: Scientists revived light-sensing cells from dead eyes]

Ketika pasien transplantasi diobati dengan obat imunosupresan yang kuat untuk mencegah sistem kekebalan mereka menyerang organ baru, “virus atau parasit dapat bangun dan menyebabkan infeksi aktif,” kata Mehta. Infeksi tersebut dapat menjadi bencana besar bagi seseorang yang baru pulih dari penyakit organ serius dan operasi besar.

Tetapi karena persediaan organ sangat terbatas, dokter akan tetap bekerja dengan sumbangan dari pasien yang terinfeksi. “Kami terkadang tahu bahwa kami memiliki hepatitis C-positif [living kidney] donor, dan ada penerima yang bersedia mendapatkan organ tersebut karena kami dapat mengobati hepatitis C,” kata Anoma Nellore, direktur medis asosiasi layanan penyakit menular transplantasi dan immunocompromised UAB.

Donor hewan juga bisa berbagi virus.

Xenotransplantasi dapat mengurangi beberapa ketidakpastian infeksi, sekaligus menciptakan hal-hal lain yang tidak diketahui.

Babi yang menyediakan organ tersebut diproduksi oleh tiga perusahaan biotek yang berbasis di AS, Revivicor, eGenesis, dan Makana Therapeutics. Mereka dimodifikasi secara genetik untuk menghasilkan sel-sel yang dilapisi protein dan gula yang sama seperti yang dimiliki manusia, yang mengurangi risiko penolakan atau reaksi alergi. Namun, sama pentingnya, mereka dibiakkan dan dibesarkan untuk mencegah penularan patogen selama transplantasi.

Sebelum operasi, perusahaan memiliki waktu yang hampir tidak terbatas untuk menyaring babi dari penyakit. “Mereka menerima imunisasi, mereka menjalani pengobatan cacing, dan mereka mendapatkan skrining pengawasan,” kata Mehta. “Beberapa di antaranya [tests] dilakukan pada darah; beberapa dilakukan di kotoran babi; beberapa di antaranya adalah usap hidung. … Sampel tinja dilihat di bawah mikroskop untuk mencari parasit. Itu dilakukan sampai saat organ diperoleh. ”

See also  Para pemimpin AS berjuang untuk pengendalian senjata dan kesehatan mental anak-anak

Tim Xenotransplant juga memiliki lapisan pencegahan mereka sendiri. NYU, kata Mehta, menyaring sejumlah virus babi yang dapat tertidur. Dalam percobaan terbaru mereka, mereka mengambil sampel dari babi dan penerima sebelum transplantasi, dan kemudian setiap 24 jam melalui studi tiga hari.

Ahli bedah NYU mentransplantasikan hati babi ke dua pasien mati otak pada bulan Juni dan Juli tahun ini. Dalam kedua kasus, mereka tidak melihat tanda-tanda penolakan organ. Joe Carotta untuk NY Langone Health

Tetapi teknologi pengujian dan protokol untuk virus babi tidak begitu mapan seperti pengujian yang digunakan dalam alotransplantasi. Dan itulah bagian dari apa yang tampaknya menyebabkan infeksi Bennett. “Swab hidung negatif [for PCMV],” kata Muhammad Mohiuddin, direktur program xenotransplantasi jantung UMD. “Jadi berdasarkan pengalaman kami, kami sangat yakin bahwa tidak ada PCMV pada babi.”

Namun, dalam dua bulan setelah operasi Bennett, ia mulai dites positif terkena virus, dan tingkat materi genetik patogen dalam darahnya meningkat. Ketika tim transplantasi kembali ke limpa babi, mereka menemukan PCMV laten. “Pertanyaannya sekarang adalah, apa yang dilakukan virus laten?” tanya Mohiuddin.

Setelah kematian Bennett, ahli bedah menemukan bahwa jaringan di jantungnya telah pecah, dan seluruh organ membengkak. Gejalanya mirip dengan yang terlihat dalam percobaan transplantasi babi-ke-babon—babon yang ditemukan terinfeksi PCMV hidup rata-rata tiga minggu lebih sedikit setelah operasi dibandingkan monyet bebas virus.

Namun Mohiuddin mengaku belum melihat indikasi virus itu bahkan menyebar di dalam hati babi. “Kami belum pernah melihat virus sebenarnya menggunakan mikroskop elektron—biasanya Anda dapat menemukan virusnya,” jelasnya. Fakta bahwa tim menemukan PCMV bisa menjadi produk sampingan dari kerusakan jantung yang tidak terkait, yang dapat menyebabkan virus yang tidak aktif bocor ke dalam darah.

Fishman setuju. “Ingat bahwa pasien ini sakit. Dia mengalami beberapa komplikasi bedah; dia telah menggunakan alat bantu hidup untuk jangka waktu yang lama,” katanya. “Dia tidak dalam kondisi fisik yang Anda harapkan untuk bertahan hidup bahkan selama dia melakukannya.”

Bisa jadi virus itu hanyalah salah satu pemicu dalam proses peradangan yang lebih besar yang akhirnya menyebabkan jantung Bennett gagal—tetapi ketidakpastian itu menyoroti nilai ilmiah dari pencegahan infeksi, apa pun hasilnya. Sulit untuk mengetahui seberapa baik transplantasi bekerja dengan variabel ekstra virus, yang membuat lebih sulit untuk mempertimbangkan risiko eksperimen di masa depan.

Ke depan, Mohiuddin mengatakan bahwa UMD berencana untuk menggunakan skrining PCR yang lebih sensitif untuk PCMV—meskipun hal itu tidak selalu menangkap infeksi dalam penelitian babon—dan menguji lebih banyak jaringan babi. Terlebih lagi, katanya, perlu ada standar untuk mengobati infeksi PCMV pada orang: Antivirus untuk penyakit itu ada, tetapi efek sampingnya terlalu kuat untuk Bennett.

See also  Earbud ini dilengkapi dengan casing pengisi daya yang dapat mengisi daya ponsel Anda

Strategi yang paling tepat untuk memastikan bahwa organ xenotransplantasi di masa depan aman , baik dia dan Fishman mengatakan, adalah salah satu yang disebut uji serologis, yang akan mencari keberadaan antibodi PCMV pada babi donor. Tes itu melihat masa lalu imunologi babi, bukan infeksi saat ini. Jika memiliki antibodi, itu berarti telah terpapar virus, dan mungkin menyimpan infeksi laten.

Baik Mohiuddin dan Mehta dari NYU mengatakan bahwa mereka memahami bahwa tes antibodi tersebut sedang dikembangkan saat ini. Namun, juru bicara Revivicor, yang memelihara babi yang digunakan dalam semua penelitian tahun ini, mengatakan kepada Ilmu pengetahuan populer bahwa perusahaan tidak akan mengomentari pendekatannya.

[Related: How animals can help us demystify viruses]

Tantangan jangka panjang lainnya adalah bahwa mungkin ada penyakit babi yang bahkan tidak diketahui oleh dokter transplantasi. “Literatur tentang virus babi memberi tahu kita sebagian besar bagaimana virus ini berperilaku pada babi yang memiliki sistem kekebalan yang sehat,” kata Mehta. Beberapa dari mereka mungkin berperilaku sangat berbeda dalam tubuh manusia yang imunosupresi.

Pendekatan NYU untuk itu melibatkan pemindaian jejak seluruh keluarga patogen, daripada berburu hanya satu organisme. “Anda memiliki kesempatan untuk melakukan tes yang akan menemukan apa pun yang ada di sana,” kata Fishman, yang telah menganjurkan jenis pemutaran yang lebih luas.

Sejauh ini, NYU mengatakan belum menemukan bug baru. “Prioritas kami termasuk mempersiapkan baik yang diketahui maupun yang tidak diketahui,” kata Mehta. Tapi untuk saat ini, yang diketahui adalah apa yang menyebabkan masalah.

Uji klinis bisa menjadi langkah selanjutnya dalam xenotransplantasi.

Salah satu pelajaran penting dari operasi Bennett, para dokter setuju, adalah perlunya pendekatan yang seragam untuk pengujian. “Tidak ada laboratorium pusat tempat kami dapat mengirimkan sampel,” kata Mehta. Saat ini, masing-masing dari empat eksperimen AS melibatkan pasien baru, tes yang berbeda, dan berbagai perawatan, sehingga sulit untuk membandingkan hasil.

Terlepas dari pertanyaan-pertanyaan itu, Fishman optimis dengan kesiapan lapangan untuk memulai uji klinis. Dengan meningkatkan pengujian atau pengobatan, katanya, tim transplantasi memiliki alat untuk menangani patogen yang diketahui. Dan “tanpa uji klinis, kami menebak” risikonya, tambahnya. “Kami berhati-hati, tapi kami menebak-nebak.”

Tetapi kemungkinan virus dan infeksi yang tidak diketahui menciptakan penghalang etis untuk uji klinis: Sulit untuk mendapatkan persetujuan dari pasien tanpa mengetahui semua risiko spesifik dari xenotransplant, terutama “karena Anda tidak dapat benar-benar berhenti berada di [a trial] setelah itu terjadi, ”kata Nellore.