Tu pomóc może nowa technika, gdzie niskiej jakości płuca ”podpina się” do układu krążenia świni by jej organizm pomógł naprawić coś, z czym osłabione ciało pacjenta czekającego na przeszczep nie dałoby sobie rady.
– Czekając wystarczająco długo, by dokonały się konieczne naprawy, udało się nam ”odzyskać” i wykorzystać płuca, których w innym przypadku nie dałoby się użyć – wyjaśniają w informacji prasowej kierujący badaniami, chirurg Ahmed Hozain i inżynier biomedycznym John O’Neill z Columbia University.
Płuca można uratować, podłączając je do aparatury medycznej
Opisana tutaj metoda ratowania organów bazuje na istniejącej już technice pozaustrojowej perfuzji płuc (EVLP, stosowana m.in. w Śląskim Centrum Chorób Serca w Zabrzu), gdzie naprawia się płuca i przygotowuje je do transplantacji przyłączając do układu pompy centryfugalnej a potem wypełnia płynem perfuzyjnym (zawierającym m.in. środki odżywcze i białka) o temperaturze 20 st. Celsjusza.
Jednocześnie poprzez wprowadzoną do tchawicy rurkę respirator prowadzi mechaniczną wentylację płuc. Z czasem podnosi się temperaturę płynu oraz wielkość przepływu by osiągnęły oczekiwane wartości (temperaturę ciała ludzkiego).
W tym czasie badaniami radiologicznymi, gazometrycznymi i bronchoskopowymi ocenia się funkcje płuc. W momencie, gdy różnica wartości utlenowania płynu perfuzyjnego pomiędzy lewym przedsionkiem a tętnicą płucną osiągają wartości prawidłowe, płuca kwalifikuje się do przeszczepu.
Procedura EVLP trwa od 4 do 6 godzin, maksymalnie 8. Niestety, to zbyt mało by dokonać napraw w najbardziej uszkodzonych płucach. ”Podpięcie” do ciała żywej świni kupuje lekarzom cenny czas. Fakt, że to połączenie międzygatunkowe było możliwe, to rezultat m.in. wynalezionego przez O’Neilla w 2017 roku ksenogenicznej (międzygatunkowej) platformy cyrkulacji płynów ustrojowych.
Organizm świni może pomóc w regeneracji płuc człowieka
W 2019 roku inżynier biomedyczna Gordana Vunjak-Novakovic z Columbia University oraz chirurg Matthew Bacchetta z Vanderbilt Lung Institute zdołali naprawić uszkodzone płuca świni podłączając je do innych zwierząt tego gatunku.
Na początku 2020 roku ich zespół zdołał wydłużyć czas działania takiej między zwierzęcej platformy cyrkulacyjnej do 4 dni. Teraz ogłoszono, że ta sama technika została użyta do naprawienia 5 różnych płuc ludzkich.
W każdym przypadku naprawy dokonano przyłączając organy człowieka na 24 godziny do, pozostających pod znieczuleniem i na lekach immunosupresyjnych, zwierząt. Odnotowano olbrzymią poprawę w jakości pracy komórek, tkanek, reakcji zapalnej oraz funkcji oddechowej.
W jednym z 5 przypadków naprawiono płuca, których nie dawano rady odbudować techniką EVLP. – To była chyba najdoskonalsza recenzja skuteczności naszej techniki, pokazując szansę na wykorzystanie jej w leczeniu klinicznym – stwierdziła Vunjak-Novakovic.
Szóste płuco, w ramach testu porównawczego, przypięto do znieczulonego zwierzęcia którego układ immunologiczny nie był zablokowany farmakologicznie. Bardzo szybko pojawił się stan zapalny a organ zaczął psuć.
Długa droga do terapii
Do zastosowania tej ksenotransplantacyjnej techniki w terapii jeszcze daleko. Przede wszystkim trzeba upewnić się, że żywa świnia przekazuje do ludzkich płuc tylko krew, a nie choroby. Najprostszą metodą byłoby używanie laboratoryjnych zwierząt, ale te nie są tanie.
Być może to ludzie, także ci oczekujący na przeszczep, zostaną w przyszłości podpięci do organów, które by potem dostali. – Odpowiednie modyfikacje platformy cyrkulacyjnej pozwoliłyby przyłączać do nich także wątroby, nerek czy nawet całych kończyn – zauważają autorzy badania opublikowanego w czasopiśmie ”Nature Medicine”.