123RF
Coraz bliżej uniwersalnych narządów do przeszczepu
Redaktor: Iwona Konarska
Data: 18.02.2022
Źródło: Katarzyna Czechowicz/PAP
Możliwe jest bezpieczne podmienienie grupy krwi w pobranym od dawcy narządzie do przeszczepu – informuje pismo „Science Translational Medicine”.
Odkrycie to jest ważnym krokiem w kierunku stworzenia uniwersalnych organów typu „0”, które mogłyby się przyczynić do sprawiedliwszego ich przydzielania i zmniejszenia śmiertelności pacjentów na liście oczekujących.
Autorami publikacji są naukowcy z University Health Network w Toronto. Jak wyjaśniają, obecny system dopasowywania dawców i biorców, zależny od grupy krwi, sprawia, że czas oczekiwania dla niektórych jest znacznie dłuższy niż dla innych osób.
– Posiadanie uniwersalnych narządów oznaczałoby, że możemy wyeliminować barierę, jaką stanowi potrzeba zgodności grup krwi i priorytetowo traktować pacjentów według stanu ich zdrowia. To pozwoliłoby nam uratować więcej istnień ludzkich i marnować mniej organów – mówi dr Marcelo Cypel, chirurg i główny autor badania.
Grupy krwi określane są przez obecność antygenów na powierzchni czerwonych krwinek. Krew grupy A ma antygen A (oraz przeciwciała anty-B), krew grupy B – antygen B (i przeciwciała anty-A), krew AB posiada oba te antygeny (i nie ma naturalnych przeciwciał), a grupa krwi 0 nie ma żadnego z nich (za to aż dwa rodzaje przeciwciał: anty-A i anty-B).
Antygeny mogą wywoływać odpowiedź immunologiczną, jeżeli są obce dla naszego organizmu. Dlatego krew do transfuzji może pochodzić jedynie od dawców o tej samej grupie co nasza lub grupie „uniwersalnej”, czyli 0.
Podobnie sytuacja wygląda w przypadku przeszczepu organów: jeżeli osoba typu 0 (czyli posiadająca przeciwciała anty-A i anty-B) otrzymałaby narząd od dawcy typu A, to najprawdopodobniej narząd ten zostałby odrzucony. Z tego powodu narządy dawców dopasowywane są do potencjalnych biorców z list oczekujących m.in. na podstawie grupy krwi.
– Według statystyk pacjenci typu 0 czekają na przeszczep płuc średnio dwa razy dłużej niż pacjenci typu A – wyjaśnia dr Aizhou Wang, współautor badania. – Znajduje to odzwierciedlenie w śmiertelności: osoby typu 0, które czekają na transplantację płuc, mają o 20 proc. większe ryzyko zgonu podczas oczekiwania na udostępnienie dopasowanego organu.
Ta dysproporcja występuje oczywiście także w przypadku innych narządów. – Pacjent z typem 0 lub B, wymagający przeszczepu nerki, będzie na liście oczekujących średnio od 4 do 5 lat, a pacjent z typem A lub AB 2–3 lata – dodaje naukowiec.
– Jeślibyśmy więc umieli przekształcać wszystkie narządy dawców w uniwersalny typ 0, moglibyśmy całkowicie wyeliminować tę barierę – zaznacza.
Badanie, które miało zweryfikować tę teorię, przeprowadzono w Latner Thoracic Surgery Research Laboratories w Toronto. W eksperymencie wykorzystano metodę zwaną EVLP (ex vivo lung perfusion). Jest to technika pozwalająca wykorzystać do transplantacji płuca, które pierwotnie zostały sklasyfikowane jako nienadające się do przeszczepu. Polega na kilkugodzinnej regeneracji organu poza organizmem dawcy, w tzw. platformie perfuzyjnej. System EVLP pompuje przez narząd specjalne płyny, umożliwiając ich ogrzanie do temperatury ciała, dzięki czemu można je odpowiednio zregenerować przed przeszczepem.
Naukowcy z grupy dr. Cypela umieścili płuca pobrane od ludzkich dawców typu A w obwodzie EVLP. Jedno płuco poddano działaniu enzymów, które miały usunąć z jego powierzchni antygeny, podczas gdy drugie płuco, pochodzące od tego samego dawcy, pozostało w stanie niezmienionym.
Następnie zespół przetestował oba organy, dodając do obwodu krew typu 0 (o wysokim stężeniu przeciwciał anty-A). Miało to na celu zasymulowanie przeszczepu niezgodnego z AB0.
Okazało się, że płuco poddane modyfikacjom było dobrze tolerowane, a to w stanie pierwotnym wykazywało oznaki odrzucenia.
Naukowcy podkreślają, że ich badanie zakończyło się sukcesem. – Dzięki współpracy z przedstawicielami wielu różnych dyscyplin i z różnych ośrodków naukowych w całym kraju udało nam się rozwiązać ważny problem związany z transplantacją narządów – mówi dr Wang.
Jednocześnie autorzy zaznaczają, że kluczową rolę w ich eksperymencie odegrał specjalny zestaw enzymów opracowany przez biochemika z University of British Columbia, dr. Stephena Withersa. To właśnie ten zestaw podawano do płuc przy użyciu obwodu EVLP.
– Enzymy są katalizatorami przeprowadzającymi określone reakcje w organizmie. Te użyte w naszym badaniu pochodzą z ludzkiego jelita i są w stanie wycinać reszty cukrowe z antygenów A i B na powierzchni czerwonych krwinek, przekształcając je w uniwersalne komórki typu 0 – tłumaczy dr Withers.
– Ten eksperyment otwiera drogę do stworzenia uniwersalnych narządów krwi – podkreśla.
W ciągu najbliższych 12–18 miesięcy naukowcy zamierzają rozpocząć badanie klinicznego swojego rozwiązania.
Autorami publikacji są naukowcy z University Health Network w Toronto. Jak wyjaśniają, obecny system dopasowywania dawców i biorców, zależny od grupy krwi, sprawia, że czas oczekiwania dla niektórych jest znacznie dłuższy niż dla innych osób.
– Posiadanie uniwersalnych narządów oznaczałoby, że możemy wyeliminować barierę, jaką stanowi potrzeba zgodności grup krwi i priorytetowo traktować pacjentów według stanu ich zdrowia. To pozwoliłoby nam uratować więcej istnień ludzkich i marnować mniej organów – mówi dr Marcelo Cypel, chirurg i główny autor badania.
Grupy krwi określane są przez obecność antygenów na powierzchni czerwonych krwinek. Krew grupy A ma antygen A (oraz przeciwciała anty-B), krew grupy B – antygen B (i przeciwciała anty-A), krew AB posiada oba te antygeny (i nie ma naturalnych przeciwciał), a grupa krwi 0 nie ma żadnego z nich (za to aż dwa rodzaje przeciwciał: anty-A i anty-B).
Antygeny mogą wywoływać odpowiedź immunologiczną, jeżeli są obce dla naszego organizmu. Dlatego krew do transfuzji może pochodzić jedynie od dawców o tej samej grupie co nasza lub grupie „uniwersalnej”, czyli 0.
Podobnie sytuacja wygląda w przypadku przeszczepu organów: jeżeli osoba typu 0 (czyli posiadająca przeciwciała anty-A i anty-B) otrzymałaby narząd od dawcy typu A, to najprawdopodobniej narząd ten zostałby odrzucony. Z tego powodu narządy dawców dopasowywane są do potencjalnych biorców z list oczekujących m.in. na podstawie grupy krwi.
– Według statystyk pacjenci typu 0 czekają na przeszczep płuc średnio dwa razy dłużej niż pacjenci typu A – wyjaśnia dr Aizhou Wang, współautor badania. – Znajduje to odzwierciedlenie w śmiertelności: osoby typu 0, które czekają na transplantację płuc, mają o 20 proc. większe ryzyko zgonu podczas oczekiwania na udostępnienie dopasowanego organu.
Ta dysproporcja występuje oczywiście także w przypadku innych narządów. – Pacjent z typem 0 lub B, wymagający przeszczepu nerki, będzie na liście oczekujących średnio od 4 do 5 lat, a pacjent z typem A lub AB 2–3 lata – dodaje naukowiec.
– Jeślibyśmy więc umieli przekształcać wszystkie narządy dawców w uniwersalny typ 0, moglibyśmy całkowicie wyeliminować tę barierę – zaznacza.
Badanie, które miało zweryfikować tę teorię, przeprowadzono w Latner Thoracic Surgery Research Laboratories w Toronto. W eksperymencie wykorzystano metodę zwaną EVLP (ex vivo lung perfusion). Jest to technika pozwalająca wykorzystać do transplantacji płuca, które pierwotnie zostały sklasyfikowane jako nienadające się do przeszczepu. Polega na kilkugodzinnej regeneracji organu poza organizmem dawcy, w tzw. platformie perfuzyjnej. System EVLP pompuje przez narząd specjalne płyny, umożliwiając ich ogrzanie do temperatury ciała, dzięki czemu można je odpowiednio zregenerować przed przeszczepem.
Naukowcy z grupy dr. Cypela umieścili płuca pobrane od ludzkich dawców typu A w obwodzie EVLP. Jedno płuco poddano działaniu enzymów, które miały usunąć z jego powierzchni antygeny, podczas gdy drugie płuco, pochodzące od tego samego dawcy, pozostało w stanie niezmienionym.
Następnie zespół przetestował oba organy, dodając do obwodu krew typu 0 (o wysokim stężeniu przeciwciał anty-A). Miało to na celu zasymulowanie przeszczepu niezgodnego z AB0.
Okazało się, że płuco poddane modyfikacjom było dobrze tolerowane, a to w stanie pierwotnym wykazywało oznaki odrzucenia.
Naukowcy podkreślają, że ich badanie zakończyło się sukcesem. – Dzięki współpracy z przedstawicielami wielu różnych dyscyplin i z różnych ośrodków naukowych w całym kraju udało nam się rozwiązać ważny problem związany z transplantacją narządów – mówi dr Wang.
Jednocześnie autorzy zaznaczają, że kluczową rolę w ich eksperymencie odegrał specjalny zestaw enzymów opracowany przez biochemika z University of British Columbia, dr. Stephena Withersa. To właśnie ten zestaw podawano do płuc przy użyciu obwodu EVLP.
– Enzymy są katalizatorami przeprowadzającymi określone reakcje w organizmie. Te użyte w naszym badaniu pochodzą z ludzkiego jelita i są w stanie wycinać reszty cukrowe z antygenów A i B na powierzchni czerwonych krwinek, przekształcając je w uniwersalne komórki typu 0 – tłumaczy dr Withers.
– Ten eksperyment otwiera drogę do stworzenia uniwersalnych narządów krwi – podkreśla.
W ciągu najbliższych 12–18 miesięcy naukowcy zamierzają rozpocząć badanie klinicznego swojego rozwiązania.
