Исследователи смогли восстановить поврежденное легкое донора с помощью перекрестной циркуляции крови между эксплантированным органом и свиньей.
Подключение легких человека к свинье восстановило функцию органа
Одна из главных проблем, с которой сталкиваются люди с терминальными стадиями заболевания легких, заключается в том, что пациентов намного больше, чем доноров. Доступные органы также могут быть значительно повреждены, а значит, они не могут быть трансплантированы. Новая экспериментальная техника ученых из Колумбийского университета может исправить эту ситуацию.
Nature Medicine
«Именно обеспечение внутренних биологических механизмов репарации в течение достаточно длительного периода времени позволило нам восстановить серьезно поврежденные легкие, которые иначе не могут быть спасены», — говорят ведущие авторы исследования, хирург Ахмед Хозейн и биоинженер Джон О'Нил из Колумбийского университета.
Основной принцип аналогичен существующей методике восстановления донорских легких, называемой Ex Vivo Lung Perfusion (EVLP), которая заключается в помещение легкого под стерильный купол, прикрепленный к аппарату искусственной вентиляции легких, насосу и фильтрам. Внутри этой «коробки» поддерживается оптимальная температура для органов, и через них циркулирует специальный раствор, содержащий кислород, питательные вещества и белок. Именно так EVLP сохраняет донорские органы стабильными и совсем немного восстанавливает их. Однако, такое поддержание может происходить не более восьми часов. Для полного восстановления органа этого времени недостаточно.
Эксперимент, который ученые провели недавно, берет свои корни в 2017 году. Тогда Джон О'Нил начал заниматься работами в ксеногенной (межвидовой) сфере. Так в прошлом году было проведено исследование, в ходе которого ученые восстановили поврежденные легкие свиньи, прикрепив их к другим свиньям.
Поэтому исследователи пришли к мысли опробовать эту технику на человеческих органах. В ходе работы ученые смогли восстановить пять поврежденных человеческих легких, подключив их к свиньям. Важно заметить, что одно из легких было сильно повреждено, и аппарат EVLP не мог восстановить функцию органа.
«Мы смогли восстановить донорское легкое, которое не удалось восстановить с помощью клинической системы Ex Vivo Lung Perfusion, которая является стандартом лечения в настоящее время», — сказали исследователи. «Это была самая строгая проверка нашей кросс-циркуляционной платформы на сегодняшний день, показывающая большие перспективы ее клинической полезности».
Самое поврежденное легкое пролежало во льду в течение 22,5 часов, а затем было подключено к системе EVLP на 5 часов. Однако оно было слишком повреждено: присутствовал постоянный отек и скопление жидкости. Несколько центров трансплантации отказались от него. Тогда исследователи забрали его в свой эксперимент, где за 24 часа кросс-циркуляции со свиньей, легкое начало проявлять признаки восстановления. Это говорит о том, что новая технология перекрестного кровообращения может быть использована в сочетании с EVLP, чтобы помочь восстановить легкие, которые EVLP не может спасти в одиночку.
Сейчас ученые говорят, что пока рано заявлять о внедрении этого процесса в больницы, так как вместе с кровью свиньи могут передавать болезни. Это значит, что использование метода потребует животных медицинского класса, что будет очень дорого.
Однако есть и другой путь развития данного метода. Он заключается в том, что сами люди-реципиенты потенциально могут стать основой платформы перекрестного кровообращения, будучи прикрепленными к легким, которые они сами же получат.