Сельскохозяйственная биология, 2014, № 2, с. 42-49.

doi: 10.15389/agrobiology.2014.2.42rus

УДК 636.44:[573.6.086.83+577.21]:616-089.843

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРАНСГЕННЫХ GAL-KO СВИНЕЙ В КСЕНОТРАНСПЛАНТАЦИИ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Н.А. ЗИНОВЬЕВА¹, А.В. МЕЛЕРЗАНОВ², Е.В. ПЕТЕРСЕН², Н. КЛИМЮК³, Н.А. ВОЛКОВА¹, А.С. ДУХ², И.А. ТРУСОВА², Э. ВОЛЬФ³, Г. БРЕМ⁴

Ксенотрансплантация (межвидовая трансплантация) имеет огромный потенциал для решения проблемы нехватки внутренних органов, тканей и клеток для пересадки человеку. В статье рассматриваются возможности использования генетически модифицированных свиней в качестве доноров таких органов и тканей. Дано краткое описание процесса сверхострой реакции отторжения (HAR). Одним из способов предотвращения HAR может стать создание свиней, у которых отсутствуют α-1,3-Gal эпитопы — основные ксеноантигены при пересадке органов от свиней приматам. Проанализирована результативность работ по таргетингу гена α-1,3-галактозилтрансферазы (GGTA1) в клетках свиней с помощью различных методов: эффективность таргетинга GGTA1 (доля полученных жизнеспособных поросят с нокаутом GGTA1 от числа пересаженных клонированных эмбрионов) между лабораториями различалась и варьировала от 0,0 до 5,0 %. Кратко описаны технологии, применяемые при получении трансгенных свиней с «выключенным» геном GGTA1 (GAL-KO свиньи). Дискутируются возможности использования органов и тканей GAL-KO свиней в ксенотрансплантации. Показаны преимущества применения кожи GAL-KO свиней как материала для временного покрытия ожоговых ран по сравнению с кожей обычных свиней и аллогенной трансплантацией. Рассматривается возможность использования GAL-KO свиней в качестве доноров сердечных клапанов. Обсуждаются задачи исследований на перспективу.

Ключевые слова: трансгенные свиньи, GAL-KO, ксенотрансплантация, доноры органов и тканей, пересадка кожи, сердечные клапаны свиней.

Полный текст

APPLICATION OF GAL-KO TRANSGENIC PIGS IN XENOTRANSPLANTATION: PROBLEMS AND PROSPECTS FOR THE FUTURE

Xenotransplantation (сross-species transplantation) has a great potential to serve the needs for organs, tissues and cells for transplantation. In this review, the applications of genetically modified pigs as the donors of organs and tissues for clinical transplantation are discussed. The hyperacute rejection (HAR) process is shortly described. One of the ways to overcome HAR is the creation of pigs lacking alpha-1,3-galactosyltransferase (alpha-1,3-GalT) epitopes — the major xenoantigene in pig-to-primate organ xenotransplantation. The analysis of the efficiency of targeting the alpha-1,3-galactosyltransferase gene (GGTA1) in porcine cells by using different methods was performed: the targeting efficiency (the number of piglets carrying the knock-out of GGTA1 born alive from the number of the cloned embryos transferred) is differed between laboratories and varied of 0.0 to 5.0 per cent. The different techniques used for the development of transgenic pigs lacking GGTA1 (GAL-KO pigs) are shortly described. The possible applications of organs and tissues of GAL-KO pigs for xenotransplantation are overviewed. The advantages of using of the skin derived from GAL-KO pigs as a potential alternative for a temporary cover of burns comparing to the alloskin and skin derived from the normal (GAL-positive) pigs are shown. Uses of GAL-KO pigs as donors of heart valves are briefly reviewed. The research aims for the future are discussed.

Keywords: transgenic pigs, GAL-KO, xenotransplantation, organs and tissues donors, skin transplantation, heart valves of pigs.

Оформление электронного оттиска