異種移植
医療での移植臓器が世界的に不足しているため、ドナーとなる臓器を待たなければならない患者の約20-35%が待機中に死亡する。
異種移植は、臓器提供を待つ何万人もの患者を救える可能性がある。ドナーはおそらくブタが候補になるが、ブタの臓器は、ヒトの免疫系を騙して患者自身の体に受け入れられるように、遺伝的に改変される。異種移植はヒト臓器の不足と拒絶反応を防ぐ技術進歩の中で再び注目を集めている。。
異種移植はまた、発生生物学の研究ツールである。例えば誘導という現象は2種のイモリの胚の間の移植によって発見された。患者由来の腫瘍を動物に移植する異種移植は治験に利用されている。
免疫吸着などの技術により、抗ガラクトース抗体(XNA)を減少させ、内皮細胞の活性化を防ぐ。
マクロファージ(CD4+ T細胞によって刺激される)およびNK細胞(IL-2の放出によって刺激される)の活性化の阻害。
ブタの遺伝子操作 上記、糖鎖の遺伝子を破壊したブタによる研究で、血液凝固による障害も移植の成功を妨げることがわかった。血管内皮に血液凝固が自身の身体に起こった場合、その血液凝固を抑え、解消するタンパク質がある。トロンボモジュリン (TM(TBM)) 、血管内皮細胞プロテインC受容体(EPCR)が知られている。これらのブタのタンパク質が、ヒトに移植されたとき、ヒトの血栓を溶かすことができないと考えられる。ヒトのTM遺伝子やヒトのEPCR遺伝子がブタに導入され、上記のように2021年、2022年にヒトへ移植された。 上記のα-Gal糖鎖の遺伝子をノックアウトし、さらに補体制御因子であるヒトのMCP(CD46)と血液凝固を解消する遺伝子であるヒトのトロンボモジュリン (TM(TBM))を導入したブタが作成された。そのブタの心臓を、5頭のヒヒの腹部に異所的に異種移植した。ヒヒの心臓はそのままにした。移植片の生存期間の中央値は(298日)最長は(945日)であった。移植後、αCD40抗体を投与し続けることで、B細胞、T細胞の両方の反応を抑制していたが、移植後100日目、1年後にαCD40抗体の投与量を減らしていったところ、抗ブタ抗体が増え、移植片が拒絶された。拒絶された移植片の組織にはマクロファージ、好中球、リンパ球の細胞浸潤がみられた(2016年)。
未知のウイルスやブタに有害でないウイルスもリスクである(Takeuchi and George、2000)。ブタのゲノムには、埋め込まれたPERVS(ブタ内生レトロウイルス)もある。
ヒヒやブタには、ヒヒやブタにとっては無害な伝染する因子がいくつかあるようで、その中にはヒトに毒性があるものもあるかもしれない。例えば、 HIVは、サルからヒトに感染したと考えられるウイルスである。異種移植に直面するもう1つの障害は、患者が強力な免疫抑制薬で治療されることで、患者を他の感染症に対して脆弱にし、実際に病気を助長する可能性がある。これらの問題を解決するため、患者の組織適合性に合うようにドナーとなる動物の遺伝子の改変がこころみられている。
2005年に、オーストラリア国立保健医療研究評議会(NHMRC)は、動物からヒトへの移植に対し、患者およびヒトの社会への動物ウイルス感染リスクが解決されなかったとし、18年間のモラトリアムを宣言した。しかし、これは、NHMRCのまとめが発表され、2009年に廃止された。まとめでは「...潜在的利益を考えれば、適切に規制されていればリスクは最小限で受け入れられる」と述べられており、世界保健機関(WHO)と欧州医薬品庁(European Medicines Agency)による異種移植の管理と規制に関する国際的な進展も引用されている。