Восстановление донорских легких: новое исследование дает надежду
Человеческие легкие подключили к кровеносной системе свиней: эксперимент показал очень хороший результат
30.07.2020
Хроническое обструктивное заболевание легких занимает третье место среди ведущих причин смертности в мире. И трансплантация легких является единственным средством спасения для пациентов с терминальной стадией заболевания легких. Несмотря на впечатляющие успехи в этой сфере — трансплантологи очень ограничены в донорском ресурсе.
Трансплантация легких очень ограничена из-за низкой доступности здоровых органов. И многие органы не используются из-за травм, которые, как считают исследователи — потенциально обратимы.
Живая свинья оказалась лучше аппарата перфузии
В настоящее время для обеспечения и поддержки легких вне организма используется особый метод: их помещают под стеклянный купол и подключают к аппарату для перфузии легких ex vivo (EVLP). Что не всегда дает положительный результат, потому что EVLP обеспечивает ограниченную продолжительность поддержки — от 6 до 8 часов, что недостаточно для восстановления серьезно поврежденных легких.
Многопрофильная команда Колумбийского университета и Университета Вандербильта продемонстрировала, что даже поврежденные легкие, которые из-за травм не могут быть трансплантированы — могут быть восстановлены вне организма с помощью системы, использующей перекрестную циркуляцию цельной крови между донорскими легкими и животным. Впервые легкое человека, которое не смогло восстановиться с помощью стандартной клинической EVLP, было успешно восстановлено в течение 24 часов.
Легкие с помощью трубок на 24 часа подключали к сосудам животных (йоркширские свиньи). Всего в эксперименте участвовало 6 животных, пять из которых получили иммуносупрессию, шестая свинья была контрольной группой, которой не дали иммуносупрессии. Ее пара легких была предсказуемо отторгнута в течение часа. Остальные пять органов восстановились до достаточно хорошего уровня. В течение 24 часов после перекрестной циркуляции, команда исследователей фиксировала значительное улучшение жизнеспособности клеток, качества тканей, уменьшение воспалительных реакций и, что особенно важно — восстановления функции дыхания.
Путь к легким
В течение последних восьми лет исследовательская команда колумбийского университета и университета вандербильта, разрабатывают свой радикально новый метод для обеспечения большего количества легких для пациентов, остро нуждающихся в трансплантации органов.
В 2017 году ученые продемонстрировали возможность поддержки перекрестной циркуляции целых легких за пределами организма. В 2019 году они показали эффективность кросс-циркуляции за счет регенерации сильно поврежденных легких свиней, а в 2020 году успешно продлили срок поддержки кросс-циркуляции до беспрецедентных четырех дней.
Глава исследовательской команды, профессор, Гордана Вуньяк-Новакович прокомментировала это исследование:
«Нам удалось восстановить донорское легкое, которое не смогло восстановиться на клинической перфузионной системе ex vivo, являющейся на сегодняшний день стандартом лечения. Это была самая строгая на сегодняшний день проверка нашей кросс-циркуляционной платформы, которая показала большие перспективы ее клинической пользы».
Именно этому донорскому легкому было отказано в нескольких трансплантологических центрах из-за стойкого отека и его отдали для исследований.
К тому времени, как команда получила это легкое, у органа уже было два периода холодной ишемии, которые составили 22,5 часа, плюс пять часов клинического лечения EVLP. Примечательно, что после 24 часов при перекрестной циркуляции в легком наблюдалось функциональное восстановление.
Сценарии использования нового способа восстановления легких
Исследователи подчеркивают, что необходимо проделать большую работу, прежде чем перекрестная циркуляция станет клинической реальностью.
Для клинического применения их разработки, ученые предполагают два клинических сценария применения, которые они планируют реализовать.
Один из подходов заключается в прямом переводе метода, показанного в исследовании, при котором донорские легкие человека восстанавливаются за счет «ксеногенной» кросс-циркуляции с лабораторным животным, не имеющим патогенов.
Использование животных потребует провести оценку рисков при ксеногенной кросс-циркуляции — будут ли легкие достаточно безопасны.
Другой подход заключается в том, что тяжелобольные пациенты, уже ожидающие трансплантации, могут выступать в качестве реципиента перекрестной циркуляции для восстановления поврежденного донорского легкого, которое они получат для трансплантации, как только орган восстановится.
Заглядывая вперед, исследователи надеются расширить преимущества их платформы кросс-циркуляции для восстановления других человеческих органов, включая печень, сердце, почки и конечности
Вот здесь, в ускоренном темпе вы можете посмотреть запись эксперимента, как три пары легких очень быстро изменялись и увеличивались в размерах.
А вот здесь, один из исследователей делится коротким видео: восстановленные легкие, которые до кросс-циркуляции представляли из себя неприятную на вид синеватую массу и через 24 часа мы видим, как некогда бесформенная масса «дышит».
Источник: nature.com engineering.columbia.edu
Иллюстрация: Ahmed Hozain MD Surgery Resident. Lung Bioengineering
Дарья Голощапова
журналистка, редактор, переводчица
Понравилась статья? Поделитесь!
Подписывайтесь на нас в социальных сетях!
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
