Przeszczepy organów lub tkanek u ludzi najczęściej przeprowadza się u dorosłych, a gdy jest taka potrzeba to także u dzieci. Nigdy wcześniej jednak nie próbowano transplantacji międzypłodowej – z jednego rozwijającego się organizmu na drugi znajdujący się w łonie matki. U ludzi oczywiste, że jest to etycznie zabronione, a dotychczasowe próby u zwierząt kończyły się fiaskiem.
Czytaj też: Ten przeszczep do niedawna był niemożliwy. Na własne oczy oglądamy epokowy zwrot w medycynie
Teraz naukowcy z Jikei University School of Medicine jako pierwsi na świecie przeszczepili tkankę nerkową z jednego płodu szczura do drugiego. Operacja ta jest pierwszym krokiem do stworzenia protokołu pozwalającego na przeszczepianie płodowych świńskich nerek ludzkim embrionom, w których nie rozwijają się one w prawidłowy sposób. Taka międzypłodowa ksenotransplantacja może pewnego dnia uratować życie wielu dzieciom, które dzisiaj nie mają szans na przetrwanie. Szczegóły opublikowano w pracy na serwerze preprintów bioRxiv, która nie została jeszcze zrecenzowana.
Prof. Takashi Yokoo z Jikei University School of Medicine mówi:
Nasz projekt jest pierwszym tego rodzaju na świecie. Badacze wstrzykiwali już komórki i płyn owodniowy płodom, w tym ludzkim, ale są to pierwsze doniesienia o udanych przeszczepach narządów i tkanek wewnątrz macicy.
Pierwszy w historii przeszczep z płodu do płodu
Naukowcy zmodyfikowali genetycznie szczury tak, aby ich tkanka nerkowa świeciła na zielono, ułatwiając jej śledzenie, gdziekolwiek się znajdzie. Następnie pobrali ją od szczurzych płodów i za pomocą małej igły precyzyjnie wprowadzili pod skórę 18-dniowych, niemodyfikowanych zarodków rozwijających się w łonie matki. Młode szczury urodziły się po normalnym okresie ciąży trwającym ok. 22 dni.
Czytaj też: Pierwszy w historii taki przeszczep. Świnia dała nowe życie człowiekowi
Przeszczepiona tkanka stopniowo się rozwijała, tworząc funkcjonalne jednostki filtrujące odpady zwane kłębuszkami nerkowymi, wraz z dobrze określonymi wewnętrznymi i zewnętrznymi strukturami nerek. Około 2,5 tygodnia później przeszczepione nerki zaczęły wytwarzać mocz. Harmonogram był niemal identyczny z normalnym rozwojem, ale ponieważ przeszczepiona nerka nie była połączona z moczowodem, produkowany mocz nie miał ujścia i konieczny był ciągły jego drenaż, aż do uśpienia szczurów w wieku ok. 5 miesięcy.
Z 9 płodów, które otrzymały przeszczepy u 4 ciężarnych samic, u 8 rozwinęły się “świecące na zielono” nerki. W przypadku dziewiątego płodu przeszczepiona tkanka prawdopodobnie nie zagnieździła się prawidłowo, więc można mówić o błędzie technicznym.
Dokładne spojrzenie na nerki ujawniło, że naczynia krwionośne płodów urosły wewnątrz pobranej tkanki, co zmniejszyło prawdopodobieństwo ich odrzucenia przez układ odpornościowy. Dzisiaj główną przyczyną odrzucenia przeszczepu jest niezgodność naczyń krwionośnych dawcy i biorcy. W tym przypadku w sprytny sposób można temu zaradzić.
Co dalej?
Ostatecznym celem zespołu prof. Yokoo jest przeszczepienie płodowych nerek ludzkim embrionom z tzw. sekwencją Potter. Jest to choroba, w której u niemowlęcia w czasie ciąży nie rozwijają się funkcjonujące nerki i zwykle dziecko umiera kilka godzin po urodzeniu. Wykorzystując precyzyjne ksenotransplantacje, można tego uniknąć.
Aby sprawdzić, czy możliwe są płodowe przeszczepy międzygatunkowe, zespół prof. Yokoo przeszczepił tkankę nerki myszy płodom szczurów. Interwencja zakończyła się sukcesem u czterech zwierząt, a nerki rozwijały się prawidłowo przez 10 dni. Po 18 dniach tkanka wykazywała oznaki odrzucenia, które można było złagodzić za pomocą leków immunosupresyjnych. Prof. Yokoo twierdzi, że przeprowadził także podobne eksperymenty z udziałem świni, a także marmozet. Za kilka miesięcy ma rozpocząć prace nad transplantacjami u makaków krabożernych.
Czytaj też: Koniec z oczekiwaniem na przeszczep nerki! Naukowcy zmienili kluczową cechę organu
Środowisko naukowe jest zachwycone udanymi eksperymentami japońskich naukowców, ale wciąż daleko im do zastosowania u ludzi. Perspektywa przeszczepiania narządów w macicy to “fascynująca koncepcja”, ale jest jeszcze wiele barier do pokonania. Zespół prof. Yokoo planuje ubiegać się o zgodę na przeprowadzenie badań na ludziach.