Zespół chirurgów z NYU Langone Health dokonał przełomu, na który świat medycyny czekał od dawna. Aaron James, 46-letni weteran z Arkansas, przeżył wypadek porażenia prądem wysokiego napięcia w twarzy. W wyniku doznanych obrażeń stracił lewe oko i część twarzy, co z wiadomych względów uniemożliwiało mu normalne funkcjonowanie.
Czytaj też: Organ nie pochodził od człowieka. Ludzkim zwłokom przeszczepili świńskie serca
Aaron jest pierwszą i jedyną na świecie osobą, u której z powodzeniem przeprowadzono łączony przeszczep całego lewego oka i części twarzy od jednego dawcy. Zabieg przeprowadzono w maju 2023 r., a od tego czasu “nowe” oko wykazuje oznaki normalnego funkcjonowania, m.in. przepływ krwi do siatkówki (części oka kluczowej dla procesu widzenia). Chociaż nie wiadomo, czy mężczyzna kiedykolwiek odzyska wzrok, przeszczep otwiera zupełnie nowe możliwości dla całej medycyny, nie tylko transplantologii.
Nikt nie wierzył, że taki przeszczep będzie możliwy
27 maja 2023 r. ponad 140 chirurgów, pielęgniarek i innych pracowników służby zdrowia, pod kierunkiem prof. Eduardo D. Rodrigueza, wybitnego chirurga plastycznego, znanego z wkładu w dziedzinę transplantacji twarzy, przez około 21 godzin walczył o szansę na nowe życie dla Aarona Jamesa. Mężczyzna w czerwcu 2021 r. podczas pracy jako monter wysokiego napięcia przeżył zwykle śmiertelne porażenie prądem elektrycznym o napięciu 7200 V. Aaron przeżył, ale odniósł rozległe obrażenia, m.in. utratę lewego oka, ręki powyżej łokcia, całego nosa i warg, przednich zębów, a także lewego policzka i podbródka (aż do kości). Mężczyzna był jednak zmotywowany do odzyskania funkcji i niezależności, a to napędzało zespół chirurgów.
Czytaj też: Koniec z oczekiwaniem na przeszczep nerki! Naukowcy zmienili kluczową cechę organu
Lekarze z NYU Langone po raz pierwszy przebadali Jamesa zaledwie dwa miesiące po wypadku, dzięki czemu od samego początku monitorowali proces jego rekonwalescencji i omawiali potencjalny przeszczep twarzy, który zaczął się materializować w czerwcu 2022 r. Ale ponieważ podczas usuwania lewego oka, nerw wzrokowy został przecięty jak najbliżej gałki ocznej, aby zmaksymalizować możliwości rekonstrukcyjne (na polecenie prof. Rodrigueza), zaczęto coraz odważniej dyskutować, czy do zabiegu nie włączyć także oka. To o tyle ciekawe, że nigdy wcześniej taka transplantacja nie udała się na żywym pacjencie.
Prof. Rodriguez mówi:
Biorąc pod uwagę, że Aaron potrzebował przeszczepu twarzy i niezależnie od tego będzie przyjmował leki immunosupresyjne, stosunek ryzyka do nagrody związany z przeszczepieniem oka był bardzo niski. Przeszczep oka zakończył się pomyślnie, a już z kosmetycznego punktu widzenia to niezwykłe osiągnięcie. Zrobiliśmy jeden duży krok naprzód i utorowaliśmy drogę do następnego rozdziału dotyczącego przywrócenia wzroku.
To piąty przeszczep twarzy wykonany przez prof. Rodrigueza i pierwszy na świecie przeszczep całego oka. Warto zwrócić uwagę na fakt, że Aaron czekał na odpowiedniego dawcę zaledwie trzy miesiące (całym procesem kierowała organizacja LiveOnNY). Niezwykłe było także to, że całkowity czas od wypadku do samego przeszczepu wyniósł niecałe dwa lata.
Operacja odbyła się w Kimmel Pavilion NYU Langone, gdzie rozbudowane sale operacyjne umożliwiły dwóm zespołom chirurgów jednoczesną operację zarówno w sali dawczej, jak i biorczej. Zespoły postępowały zgodnie ze starannie zaplanowanym harmonogramem, który był wielokrotnie powtarzany przez ostatni rok. Prof. Rodriguez i jego 7-osobowy zespół chirurgiczny oraz 80-osobowy zespół operacyjny przeprowadzili następujące przeszczepy:
- części twarzy, w tym nos, lewą górną i dolną powiekę, lewą brew, górną i dolną wargę oraz leżące poniżej segmenty kości czaszki, policzka, nosa i podbródka, ze wszystkimi tkankami poniżej prawego oka, w tym leżącymi pod nim mięśniami, naczyniami krwionośnymi, i nerwami;
- lewe całe oko i oczodół, w tym kości oczodołu i wszystkie otaczające tkanki oka, w tym nerw wzrokowy.
Przeszczep oka udany, pora na przywrócenie wzroku
Chociaż przeszczepy rogówki są dzisiaj dość powszechne – w Stanach Zjednoczonych co roku przeprowadza się ich tysiące, a w Polsce setki – przeszczep całego oka od dawna uważano za “niewykonalny”. Jest to problem wielowymiarowy, a wyzwaniem jest nie tylko regeneracja nerwu wzrokowego, ale ryzyko odrzucenia organu i przywrócenie przepływu krwi. Próbowano, ale do tej pory to się nie udawało.
Czytaj też: Podręczniki biologii do poprawki! Odkryto nowe organellum komórkowe
Ludzkie oko jest połączone z mózgiem nerwem wzrokowym, a bez tego komunikacja jest zerwana. Pomyślne przywrócenie tych połączeń jest podstawowym wymogiem przeszczepu całego oka w celu przywrócenia wzroku i jednym z największych wyzwań transplantologii. Prof. Rodriguez podjął decyzję o połączeniu oka dawcy z dorosłymi komórkami macierzystymi CD34+ pochodzącymi ze szpiku kostnego dawcy.
Dr Samer Al-Homsi z NYU Langone mówi:
To pierwsza próba wstrzyknięcia dorosłych komórek macierzystych do ludzkiego nerwu wzrokowego podczas przeszczepu w nadziei na poprawę regeneracji nerwu. Zdecydowaliśmy się użyć komórek macierzystych CD34-dodatnich, które, jak wykazano, mają potencjał do zastąpienia uszkodzonych komórek i mają właściwości neuroprotekcyjne. Wykazaliśmy, że zabieg jest bezpieczny i potencjalnie skuteczny, ale potrzebujemy czasu, aby określić, czy ten odgrywa rolę w zwiększeniu szans na przywrócenie wzroku i czy w przyszłości można zrobić coś jeszcze, aby zoptymalizować procedurę.
Zaobserwowany postęp w przypadku oka przekracza wszelkie oczekiwania, zwłaszcza, że po pięciu miesiącach od zabiegu pacjent ma sprawną rogówkę połączoną z siatkówką, która wykazuje duży przepływ krwi. Lekarze początkowo mieli nadzieję, że oko przeżyje ok. 90 dni, a z miesiąca na miesiąc jest coraz lepiej.
Co dalej?
Wyniki Aarona są znakomite. Od maja mężczyzna przeszedł jeszcze jedną, mniej poważną operację korygującą, a teraz planuje leczenie ortodontyczne i rehabilitację stomatologiczną. Zespół chirurgów z NYU Langone ustanowił nowy standard w dziedzinie przeszczepów twarzy i specjalizuje się w eliminowaniu i unikaniu epizodów odrzucenia, stosując unikalny schemat immunosupresji.
Czytaj też: Ten wynalazek może uratować miliony ludzi. Chińczycy stworzyli sztuczny organ
Prawe oko Aarona jest nienaruszone, ale lewe pełni obecnie jedynie funkcje kosmetyczne. Ponieważ w ciągu ostatnich miesięcy zregenerowało się ono w niesamowitym zakresie, niewykluczone są dalsze postępy. Naukowcy mają nadzieję, że ostatecznie – przynajmniej częściowo – uda się przywrócić wzrok 46-latkowi.
Dr Vaidehi S. Dedania z NYU Langone podsumowuje:
To, czego teraz jesteśmy świadkami, było czymś, co do tej pory uważaliśmy za niemożliwe. Pierwszym krokiem jest posiadanie nienaruszonej gałki ocznej, potem może wydarzyć się wiele rzeczy; jest to pierwsze rozwiązanie na świecie, więc naprawdę uczymy się w miarę upływu czasu.
Aaron James jest pod stałą kontrolą lekarzy, a możliwości wzmocnienia siatkówki są coraz większe, np. z wykorzystaniem czynników wzrostu, komórek macierzystych czy urządzenia, które omija elementy wzdłuż ścieżki nerwu wzrokowego. Lekarze wierzą, że James w końcu odzyska widzenie na lewe oko, a to będzie oznaczało kolejny przełom medycyny, który także opiszemy.