С помощью свиней врачи-исследователи предлагают решить одну из наиболее серьезных проблем при трансплантации легких: улучшить кондиции трансплантата. Вероятно, будет достаточно просто «подключить» донорский орган к свинье на некоторое время. Эта технология особенно важна сейчас: после ковида у многих больных состояние легких просто плачевное.
Фото: Сергей Киселев, Коммерсантъ / купить фото
Фото: Сергей Киселев, Коммерсантъ / купить фото
Люди, которым требуется пересадка легких, особенно долго ждут донорского органа: большинство оказывается негодным для трансплантации, всего 20% донорских легких соответствуют медицинским критериям. Обычный ход событий таков: легкие, извлеченные из донора, подключаются к специальному перфузионному аппарату, чтобы поддерживать их питание и снабжение кислородом. Однако эта поддержка работает максимум шесть часов, а легкие — очень хрупкий орган, легко повреждаются и плохо восстанавливаются.
Мэтью Баккетта из Университета Вандербильта и Гордана Вуньяк-Новакович из Колумбийского университета возглавили команду исследователей, которой удалось добиться 24-часовой поддержки донорских легких. Им отдали пять легких, признанных трансплатологами негодными для пересадки, и они «подключили» донорские органы к свиньям. На человеческий орган стали работать органы животного!
Ксеноподдержка оказалась очень эффективной. Шесть часов стандартной перфузии не позволили довести состояние легких до трансплантата, а с помощью свиньи легкие настолько восстановили кондиции, что могли быть пересажены, правда, разумеется, о реальном использовании этой технологии речи пока нет.
Хирург Роберт Бартлет, один из разработчиков экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО), с помощью которой проводят операции на остановленном сердце, а также поддерживают жизненно важные функции у больных ковидом с отказавшими легкими, считает работу коллег чрезвычайно важной. В исследовании он не участвовал. Бартлет уже не оперирует, но руководит лабораторией в Мичиганском университете и занимается увеличением срока жизни трансплантата. По его мнению, новая технология открывает путь к такому состоянию в трансплантологии, при котором операции станут плановыми, а не ургентными: донорские органы будут поддерживаться в рабочем состоянии долгое время. Более того, продолжает Бартлет, можно будет лечить органы, изъявши их из тела! Он считает работу коллег изумительной.
На пути к реабилитации человеческих донорских легких Баккетта и Вуньяк-Новакович успешно реабилитировали легкие свиньи, «подключив» их к другой свинье. У свиного органа были те же проблемы, что и у человеческого трансплантата: отек, травматическое повреждение из-за изъятия, повреждения, вызванные попаданием в дыхательную систему содержимого желудка, и т. п. Перфузия не помогла — в отличие от свиней. Надо добавить, что свиньям подавляли иммунитет, чтобы предотвратить отторжение легкого человека.
Баккетта замечает, что даже шесть часов на перфузии уже позволили резко увеличить количество и качество трансплантации легких в последнее десятилетие, но перспективы свиньи как биореактора для восстановления состояния трансплантата трудно переоценить. По его мнению, качество донорских легких, поддержанное органами свиньи, будет улучшаться и по прошествии первых 24 часов.
«Легкие присоединяются к работающей печени, к работающему пищеварению, они снабжаются нужными питательными веществами. Нам не нужно беспокоиться об уровне глюкозы в крови — этим занята поджелудочная железа свиньи. Нам не стоит тревожиться по поводу метаболитов — их выведут почки и печень свиньи. От нас требуется только иммуносупрессия»,— объясняет Баккетта.
Бартлет предупреждает, что для внедрения этого метода в клиническую практику потребуется установить, как именно свиной организм улучшает состояние донорского органа.
Свиньи еще и в другом аспекте выглядят надеждой для больных людей: генно-инженерные животные могли бы стать источником стерильных трансплантатов для человека, иначе сказать, в модифицированной свинье можно было бы вырастить легкие, почки или даже сердце для конкретного пациента. В этом много этических проблем, и пока до человека дело не дошло, но биотехнологические компании пробуют пересаживать органы от генно-инженерных свиней высшим приматам. Делается это в Китае, где меньше проблем с биоэтикой.
А Баккетта и его команда увлечены следующей задачей: «подключать» донорские легкие непосредственно к больному, если у него относительно здоровые другие органы. Точно так же, как при «подключении» к свинье, донорские легкие должны будут улучшаться и становиться пригодными для трансплантации. «У этих пациентов работает печень, работает кишечник, работает сердце,— объясняет Баккетта.— Легкие — нет, не работают. Чего плохого в том, что я “подключу” донорские, но поврежденные? Их тело будет работать как биореактор, легкие будут “выздоравливать”».
Определенный опыт в этом деле есть. 65 лет назад Кларенс Уолтон Лиллехай, выдающийся американский кардиохирург, во время операции на открытом сердце обеспечил кровообращение 13-месячному мальчику с тяжелым пороком, подключив его кровеносную систему к кровеносной системе его отца.
По материалам статьи Xenogeneic cross-circulation for extracorporeal recovery of injured human lungs; Ahmed E. Hozain, John D. O’Neill, Meghan R. Pinezich, Yuliya Tipograf, Rachel Donocoff, Katherine M. Cunningham, Andrew Tumen, Kenmond Fung, Rei Ukita, Michael T. Simpson, Jonathan A. Reimer, Edward C. Ruiz, Dawn Queen, John W. Stokes, Nancy L. Cardwell, Jennifer Talackine, Jinho Kim, Hans-Willem Snoeck, Ya-Wen Chen, Alexander Romanov, Charles C. Marboe, Adam D. Griesemer, Brandon A. Guenthart, Matthew Bacchetta, Gordana Vunjak-Novakovic; журнал Nature Medicine, июль 2020 г.