FAhmed Hozain and John O'Neill/Columbia Engineering/ Ilustračná foto: Pixabay

Nová technológia môže zachrániť tisíce životov.

Respiračné ochorenia sú treťou hlavnou príčinou úmrtia na celo svete. Transplantácia pľúc je často jediným možným riešením pre pacientov v terminálnych štádiách. Avšak smutnou realitou je, že je oveľa viac ľudí, čo transplantáciu potrebujú, ako darcov, ktorí pľúca poskytnúť môžu. Navyše, veľa pľúc, ktoré by mohli byť teoreticky použité na transplantáciu, je značne poškodených, čo ich tak robí nepoužiteľnými.  

Nová experimentálna technika však takéto pľúca dokáže obnoviť, aby boli funkčné. Zabezpečené je to prepojením krvného obehu s organizmom živej ošípanej, uvádza portál ScienceAlert. Pritom sa využívajú mechanizmy samoopravenia orgánu.

Je to zaistenie vnútorných biologických opravných mechanizmov počas dostatočne dlhého obdobia, ktoré nám umožnilo obnoviť ťažko poškodené pľúca, ktoré by sa nedali inak zachrániť,” tvrdia hlavní autori štúdie, chirurg Ahmed Hozain a biomedicínsky inžinier John O’Neill z Kolumbijskej univerzity.

Ako uvádzajú vedci v štúdii uverejnenej v Nature, základný princíp využíva podobný mechanizmus existujúcej techniky regenerácie pľúc darcu nazývanej ex vivo plúcna perfúzia (EVLP). Tá spočíva v umiestnení pľúc do sterilného inkubátora, ktoré sú pripojené k ventilátoru a pumpe s filtrom.

Ilu: Ahmed Hozain and John O’Neill/Columbia Engineering

EVLP iba na 8 hodín

Teplota pľúc je udržiavaná ako keby boli v ľudskom tele a cirkuluje cez ne bezkrvný roztok, ktorý obsahuje kyslík, živiny a bielkoviny.

EVLP pomáha zachraňovať životy tým, že udržuje pľúca darcu stabilné a dokonca ich dokáže aj trochu opraviť. Táto technika má však aj obmedzenia. Pľúca takto môžu byť napojené iba 8 hodín, čo nie je príliš veľa času na to, aby sa mohli rozvíjať biologické opravy tkaniva. Toto obdobie sa však dá predĺžiť použitím ošípaných.

Pripojenie k ošípaným

V roku 2017 O’Neill započal výskum medzidruhovej platformy krížového obehu. Minulý rok sa iným vedcom z Kolumbijskej univerzity a Vanderbiltovho pľúcneho inštitútu podarilo obnoviť poškodené pľúca ošípaných pripojením k iným ošípaným. Začiatkom tohto roka sa tímu podarilo predĺžiť toto prepojenie až na štyri dni.

Vedci teraz použili túto istú techniku na opravu piatich poškodených ľudských pľúc a to tak, že ich spojili s ošípanými, vrátane jedného ťažkého poškodenia pľúc.

Podarilo sa nám získať darcovské pľúca, ktoré sa nepodarilo zotaviť na klinickom EVLP,” uviedla biomedicínska inžinierka Gordana Vunjak-Novakovič.

V štúdii tím získal 6 pľúc zamietnutých na transplantáciu. Päť pľúc bolo cez kanylu umiestnenú v hrdle pripojených na ošípané v anestéze, ktoré dostali imunosupresívnu terapiu, aby ich imunitný systém nenapadol pľúca. Šieste kontrolné pľúca boli pripojené k ošípanej, ktorej neboli podané imunosupresíva.

Všetky pľúca sa podrobili 24-hodinovej medzidruhovej krížovej cirkulácii a vedci pozorovali fyziologické a biochemické parametre orgánov. Ako sa dalo predpokladať, kontrolné pľúca čoskoro začali degradovať. Začala sa v nich vyvíjať tekutina, krvný obeh sa zhoršil, zápalové a imunitné hodnoty stúpali a klesala funkcia dýchacích ciest. Všetko bolo v súlade s tým, že imunitný systém napadol pľúca.

Pľúca sa uzdravovali

Kontrast s experimentálnymi pľúcami tak nemohol byť výraznejší. Aj keď všetky pľúca mali preukázateľné poškodenia, počas pripojenia k ošípaným začali vykazovať výrazné zlepšenia životaschopnosti buniek, kvality tkaniva či respiračných funkcií.

Významná bola zmena v pľúcach, ktoré sa nepodarili zotaviť na klinickom EVLP. Po 24 hodinách začali vykazovať známky opravy. Neuzdravili sa úplne, ale v oveľa väčšej miere, ako sa pôvodne predpokladalo. Vedci tak naznačujú, že ich platforma krížového obehu by sa mohla používať v spojení s programom EVLP na pomoc obnovy pľúc, ktoré tento program nedokáže obnoviť sám.

Vľavo pľúca, ktoré zlyhali na EVLP a vpravo po zotavení. Foto: Ahmed Hozain and John O’Neill/Columbia Engineering

Technika však zatiaľ nie je pripravená na klinické použitie. Ošípané by mohli takto zdieľať aj iné veci ako krv, a to napríklad choroby. Z toho dôvodu by museli byť použité zvieratá chované na lekárskom stupni, čo je finančne náročné.

Druhou možnosťou je, že samotní ľudia by sa mohli stať základom platformy pre krížový obeh, keď by boli pripojení k pľúcam, ktoré napokon aj transplantáciou dostanú. A nemuselo by ostať iba pri pľúcach.

Úpravy medzidruhového obehu by mohli umožniť skúmanie a regeneráciu iných ľudských orgánov vrátane pečene, srdca, obličiek či končatín,” píšu vedci.

0
Uložiť článok
Komentovať ( 0 )