Cu un pas mai aproape de organele de transplant universale. Rezultate promițătoare în cadrul unui nou studiu

Oamenii de știință au transformat cu succes niște plămâni donați în organe de transplant „universale”, într-un experiment de demonstrare a conceptului. Asta înseamnă, teoretic, că plămânii ar putea fi transplantați oricărui primitor, indiferent de grupa de sânge, atât timp cât organele au dimensiunea potrivită.

În noul studiu, publicat pe 16 februarie în revista Science Translational Medicine, cercetătorii au efectuat experimente pe plămânii universali într-un dispozitiv de perfuzie pulmonară ex vivo (EVLP), care menține plămânii în viață în afara corpului.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

În următorul an și jumătate, autorii studiului plănuiesc să testeze astfel de organe într-un studiu clinic cu primitori umani, a declarat dr. Marcelo Cypel (directorul chirurgical al Centrului de Transplant Ajmera, profesor de chirurgie la Universitatea din Toronto și autorul principal al studiului) pentru Live Science.

Aceste organe de transplant universale i-ar ajuta enorm pe cei cu grupa de sânge O

Tehnologia ar putea ajuta la reducerea numărului de plămâni donați care trebuie aruncați, deoarece în apropiere nu există un primitor compatibil cu dimensiunea și tipul de sânge, a spus dr. Richard N. Pierson III, profesor de chirurgie la Harvard Medical School și director științific al Centrul pentru Științe Transplant de la Spitalul General Massachusetts, care nu a fost implicat în studiu.

Dimensiunea organului și tipul de sânge sunt factorii principali utilizați pentru a potrivi donatorii de organe cu primitorii.

În plus, „acest lucru ar ajuta la abordarea deficitului actual de plămâni cu grupa O (zero); pentru pacienții cu grupa O, timpul de așteptare este cel mai lung și deficitul este cel mai grav”, a spus Pierson.

Pacienții cu grupa sanguină O au un risc cu 20% mai mare de a muri în așteptarea unui transplant pulmonar decât cei cu alte tipuri de sânge; trebuie să aștepte mai mult deoarece nu pot accepta organe de la donatori care au oricare dintre celelalte grupe de sânge, potrivit unui raport din 2019 din The Journal of Heart and Lung Transplantation.

„Dacă am putea elimina această barieră din sistemul de alocare, cred că acest lucru va scădea timpul de așteptare pentru pacienți și, de asemenea, mortalitatea de pe lista de așteptare”, a spus Cypel.

De la grupa A la grupa O

Grupa de sânge a unei persoane se referă la faptul că are sau nu anumite molecule de zahăr, numite antigeni, pe suprafața globulelor roșii din sânge și pe suprafețele vaselor de sânge din organism. Acești antigeni sunt cunoscuți ca A și B. Persoanele cu sânge de grupa A au doar antigeni A, iar cele cu sânge de grupa B au doar antigeni B. Persoanele cu sânge de grupa AB au ambele tipuri de antigeni; persoanele cu grupa de sânge O nu au niciunul.

În timp ce celulele roșii din sânge și vasele de sânge transportă acești antigeni, plasma (porțiunea limpede, fluidă a sângelui) conține anticorpi care reacționează la antigeni specifici din sânge. De exemplu, persoanele cu sânge din grupa A au anticorpi anti-B în plasmă, așa că dacă o persoană „A” primește o transfuzie de sânge de la o persoană „B”, sistemul lor imunitar va vedea acel sânge ca fiind străin și îl va ataca foarte repede.

În mod similar, persoanele cu sânge de tip O au atât anticorpi anti-A, cât și anti-B în plasmă, ceea ce înseamnă că sistemul lor imunitar atacă celulele roșii din sângele și organele care au antigeni A sau B (sau ambele tipuri). Din acest motiv, primitorii de organe de tip O pot fi potriviți doar cu donatori de tip O, care nu au nici antigeni A, nici B.

Dar pentru că sunt lipsite de antigeni, organele de tip O pot fi, în schimb, plasate în orice primitor, indiferent de grupa de sânge. Acest motiv este cauza pentru care persoanele cu grupa O stau atât de mult timp pe listele de așteptare și de aceea sunt necesare aceste organe de transplant universale.

Cum a decurs studiul?

În efortul de a rezolva această problemă, Cypel l-a contactat pe Stephen Withers, profesor de biochimie la Universitatea din Columbia Britanică. Laboratorul lui Withers lucrase la o metodă de îndepărtare a antigenilor din globulele roșii A, B și AB, în esență pentru a transforma celulele în tipul universal O. În 2018, echipa a descoperit un grup de enzime în intestinul uman care ar putea realiza acest lucru într-un mod foarte eficient.

„I-am contactat și le-am spus: ‘Ne-am dori să studiem acest lucru pentru a încerca să transformăm întregul organ într-un organ de grup sangvin universal’”, a spus Cypel. Cele două grupuri au colaborat, de asemenea, cu Universitatea din Alberta pentru noul studiu.

În noul studiu, echipa a aplicat două enzime plămânilor donatorilor cu sânge de grupa A. (Plămânii utilizați în studiu au fost nepotriviți pentru transplantul la pacienți.) Plămânii au primit acest tratament enzimatic în timp ce erau susținuți de dispozitivul EVLP, care a menținut plămânii la temperatura corporală normală și a pompat prin ei o soluție de nutrienți, proteine și oxigen.

Echipa a descoperit că prin aplicarea enzimelor timp de patru ore, acestea ar putea elimina 97% din antigenii A din plămâni. Atnci când Cypel și colegii săi folosesc dispozitivul EVLP pentru transplanturi pulmonare, aceștia lasă de obicei organele în dispozitiv timp de aproximativ patru până la cinci ore, „deci este foarte aplicabil din punct de vedere clinic”.

Descoperirea ar putea fi utilizată și în cadrul altor organe de transplant

Echipa a efectuat o evaluare a siguranței folosind trei perechi de plămâni cu grupa A. Ei au tratat plămânii drepți cu enzime și au lăsat plămânii stângi netratați.

După ce plămânii au petrecut patru ore în EVLP, echipa a perfuzat organele cu plasmă de tip O, care poartă anticorpi anti-A și anti-B, și a evaluat cum s-au descurcat organele. Mai exact, cercetătorii au căutat orice semne de „respingere hiperacută”, în care anticorpii se fixează prompt pe organ, provoacă leziuni extinse și subminează capacitatea acestuia de a funcționa.

„Am putut vedea că plămânii care au fost tratați cu enzimă au funcționat perfect, în timp ce plămânii care nu au fost tratați au avut destul de repede semne de respingere hiperacută”, a spus Cypel.

Acum, Cypel și colegii săi au început să pregătească o propunere pentru un studiu clinic al plămânilor tratați cu enzime. Folosind pacienții umani, echipa va fi capabilă să răspundă la întrebările la care studiul lor de laborator nu poate răspunde.

Revenirea anticorpilor

De exemplu, la un anumit timp după procedura de transplant, celulele plămânilor tratați ar putea începe să producă din nou antigeni, deoarece organul produce celule noi, a spus Cypel. În acel moment, sistemul imunitar ar ataca brusc organul transplantat? „Noi credem că nu”, datorită unui fenomen cunoscut sub numele de „acomodare”, a spus el.

Dacă un organ poate evita respingerea hiperacută în primele zile după transplant, acesta se poate acomoda sau dezvolta o rezistență împotriva atacurilor viitoare din partea sistemului imunitar al primitorului.

Acest lucru a fost demonstrat în contextul transplanturilor de rinichi între persoane cu grupe de sânge incompatibile, a spus Cypel.

Aceste transplanturi nepotrivite pot avea succes dacă, chiar înainte de transplant, primitorul este supus unei proceduri de îndepărtare a anticorpilor din grupa sangvină, potrivit UCLA Health. Acești anticorpi revin mai târziu, dar nu dăunează rinichiului donatorului, deși motivul pentru care se întâmplă asta rămâne învăluit în mister, a spus Cypel.

Un pas mai aproape de organele universale

Echipa va monitoriza semnele de acomodare în studiul lor clinic, a spus el. Studiul uman va trebui, de asemenea, să demonstreze că enzimele folosite pentru a îndepărta antigenii din sânge nu dăunează pacienților, deoarece primitorii de organe vor fi probabil expuși la urme de tratament în transplanturile lor, a spus Pierson.

„Dar pe baza modului în care funcționează, nu m-aș aștepta ca aceasta să fie o problemă majoră; doar o bifă de pus pe drumul către reglementare”, a spus el.

Tratamentul enzimatic ar putea fi utilizat în cele din urmă pe o varietate de organe de transplant, în plus față de plămâni, precum și pe sângele care este folosit pentru transfuzii, a spus Pierson.

„Nu există niciun motiv pentru care să nu poată fi folosit pentru orice alt transplant de organe solide sau de celule”, a încheiat Pierson.

Vă recomandăm să citiți și:

A fost descoperit motivul pentru care exercițiile fizice te ajută să te menții tânăr și sănătos

Doar 10 minute de alergare cu intensitate moderată pot îmbunătăți activitatea creierului

Vaccinul anti-HPV reduce rata cancerului de col uterin cu până la 87% – studiu

Noi cercetări arată că zincul ar putea trata răceala, însă există și o problemă