211service.com
Gyvybę gelbstintis kepenų aparatas
Kadangi žmonių kepenų ir ląstelių linijų labai trūksta dėl donorų trūkumo, mokslininkai, siekdami pratęsti kepenų nepakankamumu sergančių pacientų gyvenimą, pastarąjį dešimtmetį ėmėsi kiaulių kepenų kaip galimo trumpalaikio žmogaus kraujo detoksikacijos metodo. Toks gydymas gali pakeisti gyvybę ar mirtį, leisdamas pacientui atkurti savo kepenis arba rasti transplantaciją.
Nuo 1997 m. maždaug 200 žmonių visame pasaulyje buvo gydomi nesmulkintomis kiaulių kepenimis, taikant brangų ir sudėtingą metodą, kai paciento kraujas yra perduodamas per ką tik išskirtas kiaulių kepenis. Nors kai kurie žmonės tokiu būdu buvo laikomi gyvi dieną ar dvi, kiaulių kepenys paprastai miršta nuo dviejų iki šešių valandų po procedūros ir žūva dėl žmogaus antikūnų. Šis procesas yra prieštaringas, nes nerimauja, kad pacientai gali užsikrėsti kiaulių virusu ar mikroorganizmu.
Štai kodėl mokslininkai kreipėsi į kiaulių kepenų ląsteles, vadinamas kiaulių hepatocitais, siekdami sukurti naują kepenų dializės aparatų klasę. Dabar Mayo klinika Ročesteryje (MN) skelbia apie svarbius žingsnius kuriant tokį įrenginį. Jo aparatas išlaiko kiaulių ląstelių sankaupas gyvas daug ilgiau nei įprasta viso išpjaustyto organo gyvavimo trukmė. Ir žmogaus kraujas yra atskiriamas prieš patenkant į aparatą, todėl sumažėja baltųjų kraujo kūnelių, kurie kitu atveju atakuotų naudingas kiaulių ląsteles, skaičius.
[Norėdami gauti kepenų dializės aparato ir jo proceso vaizdus, spustelėkite čia.]
Nors klinikiniai tyrimai su žmonėmis trunka mažiausiai dvejus metus, pagrindinis tyrėjas Scottas L. Nybergas teigia, kad jo aparatas, vadinamas Spheroid Reservoir Biodirbtinėmis kepenimis, buvo sėkmingai išbandytas 2005 m. pabaigoje atliekant ikiklinikinį šunų, sergančių vaistų sukeltu kepenų nepakankamumu, tyrimą.
Šunys, gydyti mūsų aparatu, gyveno ilgiau ir nepasireiškė smegenų patinimo ir smegenų mirties požymių, o negydytiems kontroliniams šunims išsivystė šie kepenų nepakankamumo požymiai, sako Nyberg, kuris taip pat yra transplantacijos chirurgas. Nors ankstyvajame tyrime dalyvavo tik šeši gyvūnai, rezultatai buvo pakankamai džiuginantys, todėl Nyberg komanda tobulina savo du prototipus, kad galėtų atlikti daugiau bandymų su šunimis ir primatais. Jų galutinis tikslas: prietaisas, galintis išlaikyti kepenų nepakankamumo sergantį pacientą gyvą savaites ar net mėnesius.
Jei viskas bus gerai, 2008 m. grupė gali atlikti I fazės klinikinius tyrimus žmonėms, sergantiems ūminiu kepenų nepakankamumu. Norime pailginti ląstelių gyvavimo trukmę ir gydymo trukmę, sako Nyberg, prisimindamas atvejį, kai paauglys mirė 14 metų. valandos iki donoro kepenų atsiradimo. Toks prietaisas galėjo išlaikyti ją gyvą dar vieną dieną.
Mayo kepenų prietaisas atrodo neaiškiai kaip žuvų bakas, pastatytas ant konsolinės metalinės platformos. Rezervuaras pripildytas daug deguonies prisotintos skystos terpės, į kurią Nybergas nusodina iki 500 gramų gyvų kiaulių hepatocitų. Kraujas iš paciento pirmiausia teka per membranas, kurios atskiria raudonąsias ląsteles ir plazmą nuo didesnių baltųjų kraujo kūnelių.
Plazma ir mažesni kraujo kūneliai tęsiasi savo grandinėje į mėgintuvėlį, panardintą į sugrupuotų kiaulių ląstelių skystą suspensiją. Vamzdžio membranos porų dydis leidžia kraujui tekėti į tuščiavidurį pluoštą ir iš jo, o hepatocitai pašalina tulžį, amoniaką, karbamidą ir kitas priemaišas. Porų dydis taip pat neleidžia hepatocitams ir bet kokioms kiaulių ląstelių nuolaužoms patekti į paciento kraują.
Mašina naudoja siūbuojantį judesį – 15 sūpynių per minutę – kepenėlių ląsteles aprūpinti maistinėmis medžiagomis, kad jos galėtų ilgiau išgyventi ir geriau funkcionuoti. Nybergo teigimu, atliekant šunų testus, ląstelės išliko visiškai aktyvios rezervuare 48 valandas iš eilės kraujo detoksikacijos. Jis teigia, kad kiaulių kepenų ląsteles įrenginyje išlaikė metaboliškai gyvybingas iki mėnesio, ir nemato jokios priežasties, kodėl žmonės negalėtų būti gyvi, kol jie yra prijungti prie prietaiso bent tiek laiko.
Vien už šiuos pasiekimus Nybergas ir laboratorijos direktorius Bruce'as Amiotas nusipelno pagyrimų, sako daktaras Mehmetas Toneris, Harvardo medicinos mokyklos biomedicinos inžinerijos ir chirurgijos profesorius, kuris specializuojasi kepenų audinių išsaugojimo srityje. Kadangi kepenų ląstelių prisotinimas deguonimi yra pagrindinė problema išsaugant jas išoriniame įrenginyje, šis metodas yra geras žingsnis į priekį, sakė jis. Nybergas visada buvo labai geras savo kontrolėje ir tyrimuose, o kiaulių ląstelės tikrai yra geresnės nei dabartinės žmogaus ląstelių linijos.
Toneris paaiškina, kad atliekant keletą kepenų dializės tyrimų buvo naudojamos kriogeniškai konservuotos žmogaus ląstelės, tačiau užšalimo procese šios ląstelės praranda didžiąją dalį kepenų valymo savybių. Gyvų žmogaus ląstelių labai sunku gauti, nes trūksta donorų.
Kitas svarbus Nyberg prietaiso aspektas yra tai, kad jis skatina kiaulių kepenų ląsteles greitai formuotis į agregatus, vadinamus sferoidais. Skirtingai nuo izoliuotų kepenų ląstelių, kurios laikui bėgant praranda funkcionalumą, kepenų ląstelių sferoidai, kurie maždaug primena mikroskopinį futbolo kamuolį, atlieka gyvybiškai svarbias kepenų funkcijas kur kas greičiau. Nyberg teigimu, labai svarbu sukurti mašiną, galinčią išlaikyti labai daug kepenų ląstelių gyvas ir biochemiškai aktyvias, nes buvo įrodyta, kad tik pirminiai hepatocitai, išskirti tiesiai iš kepenų – žmogaus ar gyvūno – vienu metu atlieka visas būtinas valymo veiklas.
Nybergo mašina, jei pasisektų, užpildytų didžiulę technologijų tuštumą. Remiantis Amerikos dirbtinių vidaus organų draugija, šiandien JAV nėra aktyvių FDA patvirtintų išorinių kepenų prietaisų testų. Tuo tarpu apie 17 000 amerikiečių yra laukiančiųjų kepenų transplantacijos sąrašuose, o kasmet gaunama mažiau nei 5 000 kepenų. Kasmet nuo kepenų ligų miršta apie 40 000 amerikiečių.
Žinoma, Nyberg's nėra vienintelis kiaulių elementų įrenginys. Keletas kitų įmonių ir akademinių laboratorijų dirba su įrenginiais, tačiau Toner sako, kad Nyberg pastangos išsiskiria ląstelių gyvavimo trukme ir bendru mašinos pajėgumu išvalyti kraują. Jis priduria, kad kiaulėms skirtas prietaisas yra gyvybiškai svarbus nišinis pritaikymas ta prasme, kad jis išlaiko pacientą gyvą, kol ieškoma gydymo arba kol atsiranda donorų.
Tuo tarpu kiti mokslininkai bando sukurti genetiškai modifikuotas kiaulių kepenis, kurias būtų galima persodinti žmonėms, tačiau tai tebėra tolima ir prieštaringa.
Tačiau visi mokslininkai sutaria, kad kiaulių audiniai yra saugesni už kitų gyvūnų audinius, nes žmonės turi palyginti nedaug ligų, panašių į kiaules.