В начале текст поста для распространения на английском и русском языке, затем дополнительные материалы по теме, если возникнут вопросы к тексту.
Восстановление органов вне тела
Как решить проблему с нехваткой и иммуногенностью пересаживаемых органов? Заодно научиться омолаживать органы. Кажется, врачи нашли способ.
«Доктор Ашиш Шах, глава отделения кардиохирургии в Университете Вандербильта, где проводится одна из самых оживлённых программ по пересадке сердца в стране, согласился с ним, назвав это «святым Граалем».
«У вас дефектное сердце, — сказал он. — Я вынимаю его. Я помещаю его в свой аппарат. Пока у вас нет сердца, я могу некоторое время поддерживать в вас жизнь с помощью искусственного сердца. Затем я беру ваше сердце и чиню его — клетки, митохондрии, генная терапия, что угодно, — а потом вшиваю его обратно. Ваше собственное сердце. Вот к чему мы стремимся» (1).
Рисунок. Система для перфузии изолированного сердца Ex vivo от компании TransMedics. Стэн Ларкин, человек, который прожил без сердца более 555 дней (4).
Как может выглядеть подобная лаборатория?
«Представьте себе: внутри больницы Toronto General Hospital находится операционная, которая выглядит так же, как и любая другая, за исключением того, что ни один пациент никогда не будет привезен туда для операции. Пространство заполнено органами — печенью, легкими, сердцем, почками, поджелудочной железой — живущими во множестве странных на вид устройств, которые ремонтируют и регенерируют эти части тела, чтобы их можно было использовать для трансплантации. Хирурги могут войти в комнату, взять орган и выйти так же, как они бы выбрали другие хирургические инструменты или принадлежности. Хотя эта комната пока не существует, в операционной № 11 в Торонтоской больнице общего профиля есть ее уменьшенная версия, где легкие поддерживаются живыми и дышащими и обрабатываются ex vivo – вне тела – перед пересадкой пациенту».
Рисунок. Фантазия на тему лаборатории по восстановлению органов для реимплантации.
Научная справка.
«EVMP ex vivo (машинная перфузия)был создан в качестве альтернативы стандарту лечения статическим холодом, позволяющему длительно сохранять и контролировать качество органов в режиме реального времени, одновременно уменьшая/предотвращая ишемически-реперфузионное повреждение. Более того, это открыло путь к привлечению доноров с расширенными критериями, например, после сердечно-сосудистой смерти, тем самым расширив пул донорских органов. Постоянное совершенствование протоколов EVMP, особенно увеличение продолжительности хранения, проложило путь к его более широкому применению, в частности, для восстановления и модификации больных органов, а также для лечения опухолей и инфекций и регенеративных подходов. Более того, внедрение EVMP для доклинических исследований in vivo , улучшающих моделирование заболеваний, вызывает значительный интерес, обеспечивая при этом идеальный интерфейс для биоинженерии и генетических манипуляций. Эти подходы могут применяться не только при аллогенной и ксеногенной трансплантации, но и при аутологичной трансплантации, когда пациенты могут находиться на временной органной поддержке, в то время как больные органы лечатся ex vivo с последующей реимплантацией вылеченного органа.» (3)
Рисунок. Значительное количество различных технологий можно применить для восстановления органов ex vivo.
English (google translate + quotes from articles)
Restoration of organs outside the body.
How to solve the problem of shortage and immunogenicity of transplanted organs? At the same time, we will learn to rejuvenate our organs. It seems the doctors have found a way out.
«Dr. Ashish Shah, the chairman of cardiac surgery at Vanderbilt University, one of the busiest heart transplant programs in the country, agreed, calling that “the holy grail.”
“Your heart sucks,” he said. “I take it out. I put it on my apparatus. While you don’t have a heart, I can support you with an artificial heart for a little while. I then take your heart and fix it — cells, mitochondria, gene therapy, whatever — and then I sew it back in. Your own heart. That’s what we’re really working for. » (1)
What would such a laboratory look like?
«Picture this: inside Toronto General Hospital is an operating room that looks just like any other, except no patient will ever be wheeled into it for surgery. The space is filled with organs –livers, lungs, hearts, kidneys, pancreases – living in a plethora of strange-looking devices, which repair and regenerate these body parts so they can be used for transplants. Surgeons might walk into the room, grab an organ and walk out the same way they’d choose other surgical instruments or supplies.
While the room doesn’t yet exist, there is a smaller version in OR 11 at Toronto General Hospital, where lungs are kept alive and breathing, and are treated ex vivo –outside one’s body – before being transplanted into a patient. The key piece of equipment in this OR is a dome-like device where damaged donor lungs, ones that would be unsuitable for transplantation under normal circumstances, get treated, fixed and made usable again. While a lot of medical devices are heralded as breakthrough technologies, the Toronto Ex Vivo Lung Perfusion System, as it’s called, really can make a difference as to whether someone lives or dies». (2)
Scientific information
«Ex vivo machine perfusion (EVMP) is an emerging technique for preserving explanted solid organs with primary application in allogeneic organ transplantation. EVMP has been established as an alternative to the standard of care static-cold preservation, allowing for prolonged preservation and real-time monitoring of organ quality while reducing/preventing ischemia–reperfusion injury. Moreover, it has paved the way to involve expanded criteria donors, e.g., after circulatory death, thus expanding the donor organ pool. Ongoing improvements in EVMP protocols, especially expanding the duration of preservation, paved the way for its broader application, in particular for reconditioning and modification of diseased organs and tumor and infection therapies and regenerative approaches. Moreover, implementing EVMP for in vivo-like preclinical studies improving disease modeling raises significant interest, while providing an ideal interface for bioengineering and genetic manipulation. These approaches can be applied not only in an allogeneic and xenogeneic transplant setting but also in an autologous setting, where patients can be on temporary organ support while the diseased organs are treated ex vivo, followed by reimplantation of the cured organ.» (3)
1_ The Organ Is Still Working. But It’s Not in a Body Anymore. (2024) Орган все еще работает. Но он больше не в теле
https://www.nytimes.com/2024/04/02/health/organ-transplants-perfusion.html
2_ Out of body experience / Surgery October 27, 2020 https://uhnfoundation.ca/stories/out-of-body-experience/
3_ Pushing the boundaries of innovation: the potential of ex vivo organ perfusion from an interdisciplinary point of view / Раздвигая границы инноваций: потенциал перфузии органов ex vivo с междисциплинарной точки зрения. // https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcvm.2023.1272945/full (2023, Q2);
4_ Man lives 555 days without a heart https://www.cnn.com/2016/06/10/health/artificial-heart-555-days-transplant/index.html
Досье
Shah, Ashish H. (резюме, h-индекс 29, публикации);
Shaf Keshavjee (резюме, h-индекс 95, публикации)