Трансплантология долгое время стагнировала, так как отмирание клеток в органах начинается практически сразу после остановки сердца донора. Как только останавливаются дыхание и кровообращение, клетки в тканях начинают закисляться, из-за чего разрушаются их мембраны и они погибают.
Далее в организме в больших количествах начинают выделяться гормоны и цитокины, активируются нервная, иммунная и свертывающая системы. что приводит к повреждению органов, системному ацидозу и гиперкалиемии. Как ни старались специалисты, совладать с этим процессом не удавалось, хотя получать жизнеспособные клетки, некоторое количество тканей и даже восстанавливать некоторую электрофизиологическую активность спустя длительное время после смерти они, в общем-то, научились.
Сегодня, чтобы сохранить работоспособность трансплантата лишь в течение нескольких часов, его промывают специальным раствором, и охлаждают. При этом с каждой минутой шанс на успешный запуск органа в теле реципиента серьёзно падает.
Тем не менее, учёные стараются сделать так, чтобы это направление развивалось, ведь прямо сейчас огромное количество людей ждут пересадки органов и, к сожалению, у большинства шансов дождаться очень мало. В ряде экспериментов, создавая определённые условия для извлечённых из организма почек, печени, сердца и лёгких, и искусственно обеспечивая их перфузию (ток жидкости по системе кровеносных сосудов), удалось довольно существенно продлить время их функционирования.
Помимо прочего, ещё в начале года специалисты смогли успешно пересадить генетически модифицированное свиное сердце человеку. К сожалению, реципиент скончался всего через два месяца из-за занесенного с трансплантатом свиного цитомегаловируса. Исследования продолжили, но на людях с диагностированной смертью мозга. То были американские специалисты. Их швейцарские коллеги успешно использовали для трансплантации печень, которую с помощью перфузии сохраняли на протяжении трёх дней.
Серьёзный шаг в будущее
Тем временем настоящий прорыв совершили всё те же американские специалисты, создав систему, с помощью которой им удалось не только восстановить, но и в течение шести часов поддерживать кровоснабжение органов у свиней через час после их смерти!
Что самое главное, биохимические показатели были практически нормальными и стабильными, а органы не деградировали не только на уровне тканей и клеток, но даже на молекулярном.
Предтечей новой стала система BrainEx, с помощью которой в 2019 году специалистам удалось восстановить кровоток и даже отдельные функции в изолированном свином мозге через четыре часа после смерти животного.
Учёные создали новую модификацию системы, OrganEx, масштабировав её действие на весь организм. У подопытных животных, введением гепарина и препаратов для наркоза вызывали остановку сердца, после чего у части забирали ткани на анализы, у остальных поддерживали температуру тела на физиологическом уровне 36–37 градусов Цельсия. У другой части животных проводили вскрытие с забором образцов спустя один и семь часов.
Оставшихся животных поделили на две группы. Спустя час после остановки сердца, одной группе начинали проводить стандартную экстракорпоральную мембранную оксигенацию (ЭКМО) крови, а вторую подключали к OrganEx, наблюдая следующие шесть часов с последующим забором образцов.
ЭКМО не показала сколько-нибудь значимого результата, а вот OrganEx обеспечила адекватную перфузию, стабильное насыщение кислородом внутренних органов и мозга, приведя к нормализации кислотности и электролитного состава крови.
На самом деле, результаты просто поразительные. Исследование показало, что префронтальная кора мозга, гиппокамп, сердце, печень и почки через шесть часов после подключения к OrganEx сохранили свою тканевую и клеточную целостность на уровне, сопоставимом с образцами, изъятыми сразу после смерти. В клетках органов было зафиксировано подавление выработки маркеров различных сигнальных путей запрограммированной гибели клеток.
Более того, результаты секвенирования РНК одиночных клеток в образцах гиппокампа, сердца, печени и почек подтвердили супрессию повреждения клеток и, что самое интересное, показали запуск некоторых восстановительных процессов.
Авторы работы отметили, что её результаты указывают на то, что мы недооценивали потенциал восстановления клеток после длительного отсутствия кровоснабжения при поддержании температуры тела у крупных млекопитающих, считая, что это вряд ли возможно.
Вряд ли можно говорить о воскрешение людей, спустя несколько часов после смерти, но, если дальнейшие испытания OrganEx пройдут успешно, то её применение вряд ли ограничится только увеличением количества качественных органов для трансплантации, что уже потрясающе, — разработчики считают, что следующим шагом может стать спасение пациентов, находящихся в критическом состоянии.
Правда, эксперт по биоэтике и законодательству в области трансплантологии уже прокомментировал результаты исследования, отметив, что внедрение такой системы в клиническую практику приведёт к серьёзному пересмотру к понятию «безнадёжный пациент», так как речь о сохранении и даже восстановлении органов, не извлечённых из тела донора.
Как вам такой прорыв в медицине, друзья?
Подписывайтесь, чтобы следить за обновлениями, а также на каналы в Telegram и ВК и делитесь статьёй в своих социальных сетях.
