Nerka rekordowo długo poza organizmem. Polscy badacze dokonali przełomu?
- Rekordowo długo udało się polskim badaczom utrzymywać nerkę poza ustrojem
- Eksperyment z wykorzystaniem innowacyjnego systemu do przechowywania organów zakończył się sukcesem
- Świńską nerkę udało się przetrzymać poza ustrojem przez blisko 150 godzin
- System będzie przechodził kolejne badania, a za jakiś czas być może zostanie wykorzystany w transplantologii ludzkich organów
147 godzin – tyle czasu utrzymywano świńską nerkę poza organizmem w ramach badań NanoGroup S.A. To rekordowy wynik. Chodzi o innowacyjny system do przechowywania organów NanOX 10.
Przeprowadzony eksperyment zakończył się sukcesem, a nerki poddane perfuzji płynem opracowywanym przez polską spółkę wykazały prawidłowe parametry i procesy fizjologiczne. Zdaniem naukowców, oznacza to, że system może przejść do kolejnego etapu badań.
Organ pobrany od świni był utrzymywany poza organizmem przez ponad sześć dób – dokładnie 147 godzin (w tym 30 minut ciepłego niedokrwienia, powyżej 90 godzin zimnego niedokrwienia oraz 30 godzin perfuzji płynem NanOX10. Eksperyment zakończono procesem przywrócenia przepływu krwi w niedokrwionym narządzie - reperfuzją).
W tym czasie nerki produkowały mocz i filtrowały kreatyninę zarówno podczas perfuzji, jak i podczas reperfuzji. Ponadto zaobserwowano procesy mogące świadczyć o regeneracji zachodzącej w izolowanym narządzie.
Według prof. dr hab. med. Macieja Kosieradzkiego, kierownika Kliniki Chirurgii Ogólnej i Transplantacyjnej Uniwersyteckiego Centrum Klinicznego Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego jednego z kierujących zespołem badawczym, dotychczas w literaturze opisano tylko jeden podobny przypadek tak długiego utrzymywania nerki poza ustrojem, jednak dotyczył on nerki będącej w znacznie lepszym stanie wyjściowym.
Nerki w złym stanie
Polskie badania mają bowiem symulować występującą w praktyce sytuację niekontrolowanego zatrzymania krążenia u dawcy w warunkach poza szpitalnych.
Zajmujemy się pobieranymi od zwierząt nerkami, które są przez nas z premedytacją bardzo mocno uszkodzone. Poddajemy je ciepłemu niedokrwieniu, czyli sytuacji, w której zatrzymuje się krążenie i po pół godzinie dopiero usuwamy taki narząd, potem długo przechowujemy go jeszcze w hipotermii, żeby pogłębić uszkodzenie i dopiero wtedy zaczynamy go resuscytować, poddając perfuzji w płynie NanOX.
Jak opisuje prof. Maciej Kosieradzki, "stan tych narządów naprawdę bardzo się poprawia, odzyskują swoją kondycję. W którymś momencie zaczynają wydzielać przypominający mocz płyn, czyli nerka wykonuje fizjologicznie procesy – widać że ulega naprawie".
Złożona ocena stanu narządów
Do oceny stanu narządów wykorzystywane są nowoczesne metody badawcze, które w przyszłości mogą wpłynąć na poprawę protokołu perfuzji i procedurę transplantacji.
Podczas badania stosowana jest złożona metoda oceny stanu narządów z wykorzystaniem takich technik jak proteomika i metabolomika. Służą one ocenie profilu białek oraz związków drobnocząsteczkowych w próbce biologicznej.
Badając płyn użyty do perfuzji i reperfuzji badacze określają kompozycję białek i innych związków uwolnionych z narządu. Na tej podstawie mogą ocenić stan uszkodzenia organu oraz zachodzące w nim procesy regeneracji.
To zapewnia bardziej dokładne monitorowanie narządu niż w dotychczasowym protokole transplantacyjnym.
Korzyści dla transplantologii
Na potencjalne korzyści dla transplantologii wynikające z procesów regeneracji w izolowanym narządzie wskazuje prof. Kosieradzki.
– Po pierwsze, zyskujemy czas. Możemy ten narząd przechowywać przez wiele dni bez utraty jego jakości. Po drugie, możemy nawet próbować poprawić jego jakość, wprowadzając geny, które zapobiegną apoptozie komórek albo pozwolą ukryć lub zmodyfikować immunogenność narządu przed jego kontaktem z organizmem biorcy i poprzez to wprowadzanie genów uczynić ten narząd specyficznym dla odbiorcy. Takie rozwiązanie custom-made – tłumaczy ekspert.
Wreszcie, większość narządów przeszczepiana jest od dawców zmarłych, którzy przeważnie chorują z różnych przyczyn i mogą mieć przez to uszkodzone nerki, wątrobę czy serce. Być może dzięki innowacyjnemu rozwiązaniu polskiej spółki będzie można część tych chorób wyleczyć albo usunąć ich skutki w izolowanym narządzie.
To - według prof. Kosieradzkiego - otwiera bardzo szerokie możliwości.
Co dalej?
Symulacje ponownego wszczepienia nerki utrzymywanej przez 147 godzin poza ustrojem, wskazują, że system z płynem NanOX 10 w warunkach subnormotermii może przejść do kolejnego etapu badań.
Zdaniem prof. Macieja Kosieradzkiego na podstawie dotychczasowych obserwacji i zebranych danych, można by przystąpić do testów na modelu zwierzęcym w procedurze autotransplantacji.
Celem jest wdrożenie nowej technologii, ale to proces wieloetapowy, wymagający czasu. Pozytywne wyniki kolejnych badań to kolejny krok na tej drodze. Istotnym dowodem na skuteczność nowego rozwiązania będą zaś planowane testy na modelu zwierzęcym w procedurze autotransplantacji.
Wyniki opisywanych badań dotyczą nerki przechowywanej w opracowanym przez polską spółkę NanoGroup S.A. w systemie do przechowywania organów NanOX w warunkach subnormotermii (w temperaturze 25 stopni C). Nadal trwają badania nad nerkami przechowywanymi w warunkach normotermii (w temperaturze 37 stopni C).