Ūminis kepenų nepakankamumas dažnai išsivysto staiga ir kelia tiesioginę grėsmę gyvybei. Šiandien vienintelė išties veiksminga išeitis tokiais atvejais – skubi kepenų transplantacija. Vis dėlto donorinių organų visame pasaulyje smarkiai trūksta, todėl mokslininkai ieško sprendimų, galinčių suteikti pacientams vadinamąjį „laiko langą“ natūraliai kepenų regeneracijai – taip išvengiant viso organo persodinimo ir ilgalaikės imunosupresijos.
Jungtinėse Valstijose kasmet atliekama apie 100 000 organų transplantacijų, o panašus skaičius pacientų vis dar laukia gyvybę gelbstinčios operacijos. Dažniausiai persodinamas organas yra inkstas, tačiau kepenys rikiuojasi iškart po jo ir kai kuriais atžvilgiais yra dar kritiškesnės: ūminiam kepenų nepakankamumui gydyti šiuo metu nėra kito patikimo metodo, išskyrus transplantaciją.
Carnegie Mellon universiteto mokslininkų komanda gavo 28,5 mln. JAV dolerių finansavimą iš ARPA-H, kad sukurtų persodinimui tinkamą 3D būdu biologiškai atspausdintą kepenų fragmentą. Šis audinys netaps visaverčiu naujo organo pakaitalu, tačiau turėtų leisti „užlopyti“ pažeistas kepenis ir suteikti pacientui laiko, kol atsikurs jo paties kepenų funkcija.
„Mūsų tikslas – sukurti kepenų audinio fragmentą, kurį būtų galima naudoti kaip alternatyvą organo transplantacijai, ypač esant ūminiam kepenų nepakankamumui“, – aiškina pagrindinis projekto tyrėjas Adam Feinbergas. Pasak jo, sukurtas audinio pakaitalas funkcionuotų maždaug dvi–keturias savaites. Toks laikotarpis leistų paciento kepenims atsistatyti, todėl transplantacijos galėtų neprireikti, o donorinės kepenys būtų skiriamos tiems, kam jų reikia labiausiai.
Naujos organų transplantacijos kryptys
3D būdu biologiškai spausdinami audiniai nėra vienintelė kryptis, kuria šiandien juda transplantologijos tyrimai. Pastaraisiais metais mokslininkams pavyko „atgaivinti“ organus po paciento mirties, o perfuzijos technologijos tobulinamos taip, kad organai ilgiau išliktų gyvybingi už organizmo ribų.
Didelio dėmesio sulaukia ir genetiškai modifikuoti kiaulių organai, pritaikomi žmogui. Prieš kelerius metus Kinijoje chirurgams pavyko persodinti gyvam pacientui kiaulės kepenų fragmentą – jis funkcionavo kelias savaites ir tapo reikšmingu žingsniu ksenotransplantacijos srityje.
Feinbergo komanda pasirinko kitą kelią. Pasitelkdami Carnegie Mellon universitete sukurtą FRESH platformą, mokslininkai kuria kepenų fragmentą, visiškai sudarytą iš žmogaus ląstelių ir struktūrinių baltymų. Šie audiniai nuo pat pradžių projektuojami taip, kad būtų imunologiškai suderinami, todėl ateityje galėtų sumažėti poreikis skirti imunitetą slopinančius vaistus.
Imuninės sistemos iššūkis ir „universalūs donorai“
„Didžiausia kliūtis – žmogaus imuninė sistema“, – pabrėžia Feinbergas. Komanda ketina naudoti hipoimunines ląsteles – genetiškai modifikuotas taip, kad jos galėtų veikti kaip „universalūs donorai“. Tokiu atveju pacientai galėtų gauti šiuos audinius be būtinybės vartoti imunosupresinius vaistus.
Toks požiūris atvertų kelią naujam transplantacijos modeliui: vietoje viso organo persodinimo būtų taikomas laikinas, tačiau funkcionalus audinio „inkaras“, padedantis organizmui atkurti gyvybiškai svarbias funkcijas ir išvengti ilgalaikio gydymo, dažnai sukeliančio reikšmingų šalutinių poveikių.
