يمكن إصلاح رئة الإنسان التالفة عن طريق ربطها بالخنازير ، تظهر التجربة

(أحمد حسين وجون أونيل / هندسة كولومبيا)

الحقيقة المحزنة لأمراض الرئة المزمنة هي أن هناك عددًا أكبر بكثير من المرضى من رئتي المتبرعين. هذا ليس فقط بسبب قلة عدد المتبرعين ، وهو ما قد يمثل مشكلة كافية ، ولكن العديد من رئات المتبرعين تضررت بشكل كبير ، مما يجعلها غير صالحة للاستعمال.

باستخدام تقنية تجريبية جديدة ، تمت استعادة هذه الرئة التالفة الآن لتعمل - من خلال مشاركة نظامها الدوري مع نظام خنزير حي. هذا يعزز آليات الإصلاح الذاتي للجسم لتتجاوز قدرات تقنيات استعادة الرئة الحالية للمانحين.

'إن توفير آليات الإصلاح البيولوجي الجوهرية على مدى فترات زمنية طويلة بما فيه الكفاية هو الذي مكننا من استعادة الرئتين التالفة بشدة والتي لا يمكن إنقاذها بطريقة أخرى' يقول الباحثون الرئيسيون ، الجراح أحمد حسين ومهندس الطب الحيوي جون أونيل من جامعة كولومبيا.

المبدأ الأساسي مشابه لتقنية استعادة رئة المتبرع الحالية والتي تسمى خارج الجسم الحي نضح الرئة (EVLP) ، والذي يتضمن وضع الرئة في قبة معقمة متصلة بجهاز التنفس الصناعي والمضخة والمرشحات.

يتم الحفاظ على درجة حرارة الرئة عند درجة حرارة جسم الإنسان ، ويتم تداول محلول غير دموي يحتوي على الأكسجين والمواد المغذية والبروتين من خلاله. هذا الدوران ، عندما يتم ضخ السائل عبر العضو ، هو جزء التروية.

ساعد EVLP في إنقاذ الأرواح من خلال الحفاظ على استقرار رئتي المتبرع وحتى إصلاحها قليلاً. لكن النافذة الزمنية التي توفرها هذه التقنية محدودة إلى حد ما - لا يمكن إجراؤها إلا لمدة تصل إلى ثماني ساعات ، وهو ليس وقتًا طويلاً لبدء وظائف الإصلاح البيولوجي.

إنه ذلك الوقت الثمين الذي اشتراه فريق البحث مع خنازيرهم ، وسنوات من البحث.

في عام 2017 ، قاد O'Neill تطوير منصة التداول عبر xenogeneic (عبر الأنواع). العام الماضي قاد اثنان من الباحثين ، مهندس الطب الحيوي جوردانا فونجاك نوفاكوفيتش من جامعة كولومبيا والجراح ماثيو باشيتا من معهد فاندربيلت للرئة ، دراسة استعادوا فيها رئة الخنازير التالفة عن طريق ربطها بخنازير أخرى.

في وقت سابق من هذا العام ، مدد الفريق وقت تشغيل المنصة إلى أربعة أيام.

الآن ، كشف الباحثون أنهم نجحوا في استخدام نفس التقنية لإصلاح خمس رئات بشرية تالفة عن طريق ربطها بالخنازير ، بما في ذلك رئة أصيبت بجروح خطيرة فشلت في استعادة وظيفتها باستخدام EVLP.

تمكنا من استعادة رئة المتبرع التي فشلت في التعافي في العيادة خارج الجسم الحي نظام نضح الرئة ، وهو المعيار الحالي للرعاية ، ' قال فونجاك نوفاكوفيتش . 'كان هذا هو التحقق الأكثر صرامة لمنصتنا المتداولة حتى الآن ، مما يدل على وعد كبير بفائدته السريرية.'

في الدراسة ، حصل الفريق على ستة رئات من متبرعين بعد رفضهم للزرع. تم ربط الرئتين الخمس في التجربة عبر قنية الوداجي بالخنازير المخدرة التي تم تثبيط مناعتها ، لمنع جهاز مناعة الخنزير من مهاجمة الرئتين. تم ربط رئة التحكم السادسة بخنزير لم يكن مثبطًا للمناعة.

خضعت جميع الرئتين إلى 24 ساعة من الدوران المتقاطع غير المتجانس ، بينما راقب الباحثون بعناية المعلمات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية للأعضاء.

لم تستغرق رئة التحكم وقتًا طويلاً لتتحلل. بدأت في تطوير سوائل إضافية ، وانهارت الدورة الدموية ، وارتفعت علامات الالتهاب والمناعة ، وتشكلت جلطات الدم ، وانخفضت وظائف الجهاز التنفسي - كل ذلك يتفق مع الرفض الحاد.

لا يمكن أن يكون التباين مع الرئتين التجريبيتين أكثر بروزًا. على الرغم من أن جميعهم قد أظهروا إصابات سابقًا ، إلا أن الرئتين أظهرت تحسنًا كبيرًا في حيوية الخلايا وجودة الأنسجة والاستجابة الالتهابية ووظيفة الجهاز التنفسي.

التغيير في الرئة الذي فشل EVLP على وجه الخصوص خضع لتحول مذهل. لقد قضى ما مجموعه 22.5 ساعة على الجليد ، وحصل على 5 ساعات من EVLP. بعد ذلك ، تم قبول الرئة اليمنى للزراعة ، لكن الرئة اليسرى كانت ببساطة تالفة للغاية. كان لديه تورم مستمر وتراكم السوائل. رفضت مراكز زرع متعددة ذلك.

بعد 24 ساعة من مشاركة الدم مع خنزير ، بدأت الرئة التالفة تظهر عليها علامات الإصلاح ؛ ليس الشفاء التام ، ولكن أكثر بكثير مما كان يعتقد أنه ممكن. وقال الباحثون إن هذا يشير إلى أنه يمكن استخدام منصة تداولهم المتقاطعة جنبًا إلى جنب مع EVLP للمساعدة في استعادة الرئتين التي لا يستطيع EVLP إنقاذها بمفرده.

ومع ذلك ، فهو ليس جاهزًا تمامًا للاستخدام السريري. أولاً ، يمكن للخنازير أن تشارك أشياء أخرى غير دمائهم. مثل المرض ، على سبيل المثال.

لهذا السبب ، فإن أي استخدام سريري لهذه التقنية سيتطلب حيوانات من الدرجة الطبية ، والتي لن تكون رخيصة - لكنها مع ذلك شيء قيد التحقيق لاستخدامه في زرع الأعضاء ، حيث يمكن زرع أعضاء الخنازير في متلقين من البشر. (هذا قيد الاختبار حاليافي قرود البابون.)

الخيار الآخر هو أنه من المحتمل أن يصبح المتلقون البشريون أنفسهم أساسًا لمنصة الدورة الدموية المتقاطعة ، حيث يتم ربطهم بالرئتين التي سيحصلون عليها هم أنفسهم ، وربما حتى أنواع أخرى من الأعضاء يومًا ما.

يمكن أن تتيح التعديلات على دائرة الدورة الدموية المتقاطعة xenogeneic التحقيق واستعادة الأعضاء البشرية الأخرى ، بما في ذلك الكبد والقلوب والكلى والأطراف. كتب الباحثون في ورقتهم .

في نهاية المطاف ، نتصور أنه يمكن استخدام الدورة الدموية غير المتجانسة كمنصة بحثية متعدية لزيادة أبحاث زرع الأعضاء وكتكنولوجيا طبية حيوية للمساعدة في معالجة نقص الأعضاء من خلال تمكين استعادة أعضاء المتبرعين التي لم يكن من الممكن إنقاذها سابقًا.

تم نشر البحث في طب الطبيعة .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.