پیوند عضو، با وجود تمام چالش‌ها و دشواری‌هایی که دارد برای بسیاری از بیماران مرز مرگ و زندگی را مشخص می‌کند. زمانی که به هر دلیلی یکی از اندام‌های حیاتی بدن مانند کلیه، قلب، ریه، کبد، پانکراس و...کارایی خود را از دست می‌دهد و درمان‌های رایج دیگر اثری بر بهبود وضعیت بیمار ندارد، اگر برای جایگزینی به موقع عضو بیمار با عضوی سالم از فردی دیگر اقدام نشود، حیات بیمار تهدید خواهد شد. با وجود این، یافتن اهدا کننده مناسب که امکان پیوند عضو بدون مشکل را برای فرد داوطلب فراهم کند، با دشواری‌های زیادی همراه است و همین موضوع موجب شده بسیاری از بیماران در سراسر دنیا سال‌ها در صف دریافت پیوند برای بهبود بیماری‌شان انتظار بکشند.
بر اساس آمارهای منتشر شده در پایگاه آماری «استتیستا» در سال 1398، تعداد 153هزارو863 مورد پیوند عضو در سراسر جهان انجام شده است در حالی که تعداد متقاضیان دریافت پیوند در سال به مراتب بیشتر از این تعداد است. به‌همین دلیل پژوهش‌های گوناگونی در دنیا برای توسعه راهکارهای جایگزین پیوند عضو از انسان به انسان در حال پیگری است که از جمله آنها می‌توان به روش‌های تولید اعضا در محیط آزمایشگاهی با کمک سلول‌های بنیادی و همین‌طور پیوند اعضای سایر گونه‌ها به انسان اشاره کرد. مسیر سلول‌های بنیادی ممکن است از نظر اخلاقی با چالش کمتری روبه‌رو باشد اما احتمالا راهی طولانی حداقل برای اندام‌های پیچیده‌ای مانند قلب در پیش خواهد داشت.
پیوند عضو از خوک به انسان، دستاوردی است که در پی سال‌ها پژوهش برای عملیاتی کردنش از سایر گونه‌ها به انسان (پیوند زنوگِرَفت) محقق شده است. گرچه هنوز این راهکار در مراحل پیش بالینی و درمان اضطراری قرار دارد اما نتایج حاصل از این تلاش‌ها می‌تواند در تعیین مسیر ادامه درمان بیماران نیازمند پیوند بسیار اثرگذار باشد.
 دست‌ور زی ژنتیکی
حلقه مفقوده پیوند زنوگِرَفت
17دی1400 برای اولین‌بار فردی با مشکل قلب حاد، قلب پیوندی از خوکی را که اصلاح شده ژنتیکی بود در دانشگاه مریلند ایالات متحده دریافت کرد. با گذشت سه هفته از این جراحی، نتایج پیوند تاکنون رضایت‌بخش بوده است.
خوک‌ از نظر زیستی به اندازه کافی شبیه انسان است که اندام‌ها‌یش کار اعضای بدن انسان را انجام می‌دهد، مشروط بر این‌که از سوی  سیستم ایمنی گیرنده رد نشود. با این حال، جلوگیری از رد شدن پیوند، چالشی است که دانشمندان دهه‌ها را صرف تلاش برای غلبه بر آن کرده‌اند.
مگان سایکس، جراح و ایمونولوژیست در دانشگاه کلمبیا در شهر نیویورک در خصوص این جراحی می‌گوید: «راه طولانی برای رسیدن به این نقطه طی شده و بسیار هیجان‌انگیز است که در نقطه‌ای هستیم که گروهی آماده کارآزمایی پیوند از گونه‌ای دیگر به انسان بودند. به عقیده من نتایج این جراحی یافته‌های بسیاری برای آموختن به همراه خواهد داشت.»
در این جراحی برای اولین بار پیوند عضو خوک به انسانی که شانس زنده ماندن و بهبود را داشت، رقم خورد. چند ماه پیش از این جراحی، محققان دانشگاه نیویورک نیز در دو پژوهش پیوند کلیه از خوکی که تا حدی دست‌ورزی ژنتیکی شده بود به دو فرد مرگ مغزی که مرگشان تایید شده بود پیش از جدا کردن دستگاه‌های حمایتی انجام داده بودند که در این جراحی‌ها تا چند روز پیوند بدون رد شدن باقی ماند.
واقعیت این است که دست‌ورزی ژنتیکی یا اصلاح ژن با روش کریسپرـــ کاس 9 که برنده جایزه نوبل 2020 نیز شد ، حلقه مفقوده محقق شدن امکان پیوند از گونه‌ای دیگر مانند خوک به انسان بوده است. با قیچی ژنی، محققان توانسته‌اند ژن‌هایی از خوک را که منجر به تولید مولکول‌هایی در سطح سلول‌های عضو پیوندی می‌شود و سیستم ایمنی بدن انسان را فراخوانی می‌کند، حذف کرده و حتی چند ژن انسانی برای افزایش تطابق‌پذیری اندام خوک با بدن انسان به این خوک‌ها اضافه ‌کنند.
در پژوهش‌های پیوند کلیه ماه‌های گذشته، خوک‌ها به گونه‌ای مهندسی شده بودند که یکی از مولکول‌های قندی اختصاصی خوک را تولید نکنند که موجب حملات قدرتمند سیستم ایمنی بدن به کلیه‌ها نشود. گرچه این مولکول یکی از مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار برای رد پیوند از خوک به انسان است، حذف ژن مربوط فقط یکی از 10تغییر ژنتیکی مورد نیاز برای تبدیل شدن خوک به یک اهداکننده مناسب بود.
برای آماده‌سازی قلب خوک که در پیوند استفاده شد، چهار ژن خوک حذف و شش ژن انسانی اضافه شد. اصلاح نهایی با هدف جلوگیری از پاسخ قلب به هورمون‌های رشد، تضمین می‌کند اندام‌های حیوانات 400کیلوگرمی به اندازه اندام‌های انسان باقی می‌مانند.
گرچه به نظر می‌رسد این ترکیب کارآمد بوده اما مشخص نیست چه تعداد از تغییرات برای بهینه‌سازی پیوند اندام‌های خوک به انسان نیاز خواهد بود. تا پیش از این جراحی، امکان پیوند اندام‌های خوک از جمله قلب روی بابون‌ها (دسته‌ای از میمون‌های آفریقایی) بررسی شده بود. دیوید کوپر، جراح پیوند در بیمارستان عمومی ماساچوست در بوستون آمریکا می‌گوید: «واقعیت این است که از نتایج حاصل از پیوند چهار بیمار چیزهای زیادی یاد می‌گیریم که از پیوند به 40میمون نمی‌توان آموخت. به نظر می‌رسد زمان آن رسیده تا عملکرد این روش را در بالین و در درمان بیماران واقعی بررسی کنیم.»
 پیشگامی در لبه پرتگاه مرگ
دیوید بنت 57ساله به تیم محمد محی‌الدین، پزشک جراحی که اصالتا پاکستانی است سرپرستی این پژوهش را به‌عهده داشت، فرصت داد تا این بار قلب خوک را مستقیم به انسان پیوند بزند. جالب است بدانید در تیم دکتر محی‌الدین، دو پزشک ایرانی به نام‌های دکتر شهاب سوادکوهی و دکتر مهرداد قریشی همکاری داشتند. بنت تقریبا دو ماه بود که تحت حمایت قلبی بود و به دلیل ضربان نامنظم قلب نتوانسته بود پمپ مکانیکی قلب دریافت کند. او همچنین با توجه به سوابق بیماری‌اش و پیروی نکردن از دستورالعمل‌های پزشکان، امکان دریافت پیوند انسانی را نیز نداشت. با توجه به این‌که او به غیر از انجام این روش با مرگ حتمی مواجه بود و همچنین داوطلب شدن خودش، محققان از سازمان غذا و داروی ایالات متحده مجوز اضطراری پیوند قلب خوک را به بنت، دریافت کردند.
برای دیوید بنت، پیشگام بودن تنها کورسوی امید بود. او در مصاحبه‌ای گفته بود: «من در نقطه‌ای هستم که یا باید بمیرم یا این پیوند را انجام بدهم. می‌خواهم زندگی کنم و می‌دانم این رها کردن تیری در تاریکی است اما آخرین انتخاب من است.»
دکتر محی‌الدین پس از جراحی اعلام کرد که عمل به‌خوبی انجام شده و عملکرد قلب عالی به نظر می‌رسد. او و تیمش پاسخ‌های ایمنی بنت و عملکرد قلب او را زیر نظر خواهند داشت. پژوهش‌های این تیم تحقیقاتی برای رسیدن به مرحله کارآزمایی بالینی کنترل‌شده ادامه خواهد داشت اما محی‌الدین می‌گوید در صورت مراجعه بیماران مناسب، ممکن است برای دریافت مجوزهای اضطراری بیشتری اقدام کنند.
جرمی چپمن، جراح بازنشسته پیوند در دانشگاه سیدنی استرالیا، می‌گوید: «اگر روش بنت موفقیت‌آمیز باشد و تیم‌های بیشتری جراحی مشابهی را امتحان کنند، قانونگذاران و متخصصان اخلاق باید برای قانونگذاری و مشخص کردن الزاماتی که تعیین می‌کند چه ویژگی‌هایی فرد را واجد شرایط دریافت عضو خوک می‌کند، اقدام کنند.» او معتقد است که انتظار طولانی‌مدت برای دریافت یک پیوند برای توجیه این روش بسیار آزمایشی و احتمالا خطرناک کافی نیست. این امر به‌ویژه در مورد سایر اندام‌هایی مانند کلیه‌ها که برای فرد این امکان را فراهم می‌کنند که با دیالیز شدن تا فرا رسیدن زمان پیوند صبر کنند پرمناقشه‌تر خواهد بود.
 اولین پیوند کلیه خوک 
با درجه بالینی به انسان
30 دی 1400، نشریه علمی «امریکن ژونال آو ترنسپلنتیشن» با فاصله دو هفته‌ای از خبر پیوند قلب خوک به انسان، گزارش پیوند موفقیت‌آمیز دو کلیه خوک اصلاح شده ژنتیکی با درجه بالینی به بدن فردی 57‌ساله که دچار مرگ مغزی شده بود را منتشر کرد. به لطف اهدای بدن گیرنده کلیه‌ها، جیمز پارسونز از ایالت آلاباما و کمک خانواده‌اش، روند بررسی پیش‌بالینی پیوند کلیه از خوک به انسان یک گام دیگر پیش رفت. فرآیند رسیدن به این نقطه از چند دهه پیش آغاز شده بود. در دهه 1960، جراحان اقدام به پیوند زنوگرفت کلیه شامپانزه‌ها در 13 بیمار مرحله نهایی بیماری کلیوی کردند اما متأسفانه به‌ رغم این‌که این حیوانات نزدیک‌ترین گونه زنده به ما انسان‌ها بودند، اکثر بیماران ناامید ظرف چند هفته مردند. در دهه 1980، محققان پیشنهاد کردند که اندام خوک به‌دلیل اندازه نزدیک‌تر به اندام‌های انسان احتمالا برای پیوند مناسب‌تر باشد و همان‌طور که اشاره شد پیشرفت‌های ژنتیکی در چند دهه اخیر این احتمال را افزایش داده‌است.
اگرچه شرایط فیزیولوژی ناشی از مرگ مغزی ارزیابی عملکرد کلیه را محدود می‌کند، این پژوهش به رهبری جراح دانشگاه آلاباما، پیج پورت به محققان این امکان را داد که بسیاری از خطرات موجود در این عمل پیچیده را بهتر درک کنند تا به آنها در توسعه فاز اول کارآزمایی بالینی کمک کند. در این پژوهش علاوه بر حذف آنتی‌ژن‌های قندی سطحی که بیشترین احتمال حمله سیستم ایمنی به عضو پیوندی را فراهم می‌کنند، ژن‌ها را برای جلوگیری از لخته‌شدن خون و سایر واکنش‌های ایمنی شناخته‌شده اصلاح کردند. با انجام این پیوند مشخص شد که این تغییرات برای جلوگیری از رد کردن اندام خوک توسط بدن انسان در کوتاه‌مدت کافی است. محققان همچنین تایید کردند کلیه خوک می‌تواند فشار خون بالاتری را که انسان‌ها دارند تحمل کند. ویروس‌ها تهدید دیگری برای انجام پیوند موفقیت‌آمیز هستند بنابراین این تیم تحقیقاتی اقدامات زیادی را برای کاهش احتمال آلودگی ویروسی انجام دادند. خوک‌های اهداکننده تا حد امکان عاری از عوامل بیماری‌زا نگهداری می‌شدند و هر سه ماه یک‌بار برای 14 عفونت بررسی می‌شدند و در فاصله نزدیک تا پیوند، خوک اهداکننده هر روز مورد آزمایش قرار می‌گرفت. در حال حاضر فقط یک شرکت آمریکایی امکانات و شرایط تولید و نگهداری خوک‌ها با شرایط بالینی مورد نیاز برای پیوند را دارد و به نظر می‌رسد با تداوم و توسعه این تحقیقات در گروه‌های پژوهشی مختلف به‌زودی در کشورهای مختلف شاهد شکل‌گیری مراکزی برای تولید و نگهداری حیوانات با شرایط مورد نیاز برای پیوند باشیم.
 فعال شدن کلیه‌ها در 23 دقیقه
هدف از پیوند جدید کلیه، توسعه یک مدل پیش بالینی پیوند خارجی برای آزمایش ایمنی و امکان‌سنجی این روش بود بنابراین راه را برای آزمایش‌های بالینی آینده هموار می‌کرد. با وجود این که هدف بهینه‌سازی عملکرد کلیه نبود، محققان توانستند تایید کنند که کلیه‌ها 23دقیقه پس از پیوند عملکرد داشته و خروجی ادرار از کلیه راست قوی بوده، هرچند از سمت چپ کمتر است. جولی اوهارا، همسر پارسونز درخصوص این جراحی بیان کرده است: «جیم می‌خواست با مرگش تا آنجا که می‌توانست مردم را نجات دهد و اگر می‌دانست که می‌تواند هزاران نفر را با انجام این کار نجات دهد، هیچ تردیدی برای انجام این کار نداشت.» نتیجه این پیوندها هرچه که باشد، ممکن است مدتی طول بکشد تا سایر اندام‌ها برای استفاده بالینی آماده شوند. فهرست‌های انتظار برای پیوند کبد کوتاه‌تر است و به همین دلیل پیوند از خوک برای این اندام توجیه زیادی نخواهد داشت. همچنین با وجود این‌که افرادی که نیاز به پیوند ریه دارند اغلب در صف انتظار از دست می‌روند اما در بررسی‌های صورت گرفته پیوند ریه‌های شکننده خوک به پستانداران دشوار است و اغلب رد می‌شود. 

​​​​​​​ چرا دانشمندان برای پیوند اعضا به خوک رسیدند؟
فرآیند پیوند عضو از یک انسان به انسان دیگر نیز با پیچیدگی‌های زیادی همراه است و امکان رد پیوند حتی در این موارد نیز بالاست. این موضوع در پیوند از گونه‌ای دیگر به انسان (پیوند زنوگرفت) به مراتب بیشتر خواهد بود اما امکان‌پذیر شدن پیوندهای زنوگرفت، شرایط پیوند را برای جمعیت بسیار وسیع‌تری فراهم خواهد کرد و در صورت موفقیت این روش، احتمال مرگ‌ومیر در صف طولانی پیوند به‌مراتب کاهش خواهد یافت. علاوه بر این حل چالش‌های اخلاقی و کاهش آسیب‌های اجتماعی حاصل از خرید و فروش اعضا و کاهش هزینه تأمین اعضای مورد نیاز برای پیوند از دیگر مزیت‌هایی است که محققان را به پژوهش در این زمینه تشویق کرده‌است.
از سوی دیگر به‌دلیل کمبود تعداد افراد اهداکننده در بسیاری از مواد، اعضای اهدایی شرایط سلامت و عملکرد کامل را ندارند. به همین دلیل توسعه حیوانات اهلی مانند خوک سرعت تکثیر بالایی دارد، می‌تواند این امکان را فراهم کند که فرد نیازمند دریافت پیوند، دقیقا در لحظه‌ای که نیاز به دریافت پیوند دارد به عضوی سالم و ایده‌آل از نظر عملکرد دسترسی داشته باشد.
امکان دست‌ورزی ژنتیکی آسان و همچنین حفظ شرایط عاری از بیماری در حیوانی که نسل‌ها به صورت اهلی در مزارع پرورش پیدا کرده است، نکته دیگری است که موجب شده خوک به گزینه قابل‌تأملی برای پیوندهای زنوگرفت تبدیل شود. اما از همه این موارد مهم‌تر ابعاد اندام‌های خوک است که کاملا نزدیک به اندام‌های انسانی است و به همین دلیل امکان پیوند با موفقیت در این گونه جانوری از سایر حیوانات بیشتر خواهد بود.