Poškozené plíce byly opraveny díky napojení na těla prasátek
TLDR: Xenogenní EVLP technika uspěla ve zlepšení stavu lidských plic napojením na mimotělní oběh prasat. Jde o experimentální rozšíření techniky pro transplantaci plic, zjištění ale může zlepšit i znalosti péče o plíce jako takové. Studie tu.
Tají se nám dech
Nemoci plic jsou velkou bolístkou moderní medicíny. Jakoby nestačilo, že moderní svět skrze znečištění může mnohdy těžce poškodit i plíce zdravých nekuřáků – transplantační řešení podobných problémů je stále velmi ošemetné. Dárců plic je málo, přitom respirační úskalí můžou zhoršit každou probdělou sekundu života pacienta. Zatímco srdce už umíme mnohdy poměrně dobře léčit i transplantovat, nad nedostatky léčby plic se tají dech!
Nyní však tým vedený chirurgem Ahmedem Hozainem a výzkumníkem Johnem O’Neillem (dvě ‚l‘) z Columbia University přišel s inovativní, byť stále vysoce experimentální metodou opravy poškozených plic! A to skrze vyjmutí plic z pacienta a jejich připojení k oběhovému systému žijícího prasátka. Lidské plíce tím využití samoopravné mechanismy zdravějšího organismu a v řádu hodin doznají daleko lepšího stavu.
Zní to ujetě, a nejspíše vám v hlavě tane několik otázek. Pojďme tedy na techniku detailněji. Metoda je podobná již používané technice ex vivo lung perfusion čili ex vivo plicní perfúze (EVLP). Také při ní jsou plíce udržovány v konstantní teplotě a jsou do nich pumpovány živin a kyslík skrze mašinu. EVLP je ale časově omezená maximálně na 8 hodin – namísto pomoci nemocnému jde navíc především o metodu pro udržení plic „naživu“ právě při transplantaci novému pacientovi.
Tím se dostáváme i k druhé otázce – ne, současná metoda není (a nejspíše nikdy nebude) určena k pomoci pacientům s chorobami, ale opět k podobné „očistě“ plic pro transplantaci. Představa, ež nemůžete dýchat, takže vám doktoři odejmou plíce, dají je prasatům na vypucování, a pak vám je vrátí zpátky čisté, je z hlediska pooperační péče poněkud svérázná. Už jen protože pacient by dost možná nepřežil úvodní zákrok, natož hodiny či dny po něm, natož vrácení plic do hrudníku. Takhle daleko ještě prostě nejsme. Pojďme si tedy říct, jak daleko vlastně ale jsme.
Až budou prasata létat
O’Neillův tým už od roku 2017 pracoval na EVLP xenogenní (mezidruhové) technice, která by dovolila udržet plíce živé déle než 8 hodin při standardní EVLP. Díky připojení na prasečí modely se podařilo v první řadě udržet plíce funkční až po rekordní 4 dny! Už tohle je rozhodně vynikající zpráva. Ale tím studie nekončí.
Xenogenní EVLP rovněž provedla již zmíněnou opravu u pěti lidských plic, včetně jedné, která byla těžce poškozená. Všechny plíce ve studii byly mimochodem získány od plic, které byly nevhodné pro lidskou transplantaci. Takže to není tak, že teď kvůli výzkumu musí nějaká babička zadržovat dech.
Plíce byly povětšinou napojeny na jugulární žílu prasat v anestezi, kterým byla rovněž podána imunosupresiva. Díky tomu imunitní systém čuníků nezačal plíce napadat. Krom toho byla šestá plíce jako kontrola napojena i na čuníka bez imunosupresiv. U té se velmi rychle začaly hromadit tekutiny, došlo na záněty a vůbec další šlamastiky způsobené „auto“imunitní reakcí.
Testovaná pětice plic mezitím v horizontu 24 hodin doznala významných známek opravy předešlých poškození!
Nedošlo na jejich plné zahojení, ale jejich stav se výrazně zlepšil, což přiblížilo možnost transplantace lidem. Pokud by se podařilo techniku xenogenního EVLP dále prodlužovat, mohlo by dojít i na výrazně lepší obnovu tkání. A, co více, mohli bychom časem podobnými cestami hojit i jiné orgány, než jen plíce. Transplantační medicíně by se tak mohly otevřít zcela nové možnosti!
O to větší je škoda, že o nasazení xenogenního EVLP lze s úspěchem pochybovat.
Základní výzkum
Brzdit jej totiž bude kombinace etických a praktických důvodů. V první řadě tu máme oba najednou – používat prasátka v anestezi je krom eticky diskutabilního řešení především řešení zhola nepraktické. Představa, že nemocnice obnoví prasečáky a budou na ně napojovat pacienty ve velkém, je zkrátka poněkud překomplikovaná.
Tím spíše, že xenogenní EVLP má i jinou zásadní nevýhodu v tom, že prasata můžou mít podobné nemoci jako lidé. A kvůli imunosupresivům jich budou mít víc. Jinými slovy, xenogenní EVLP rozhodně není dokonalá technika, a i při škálování pro klinické potřeby by s ní často mohlo být víc mrzení nežli užitku.
Takže k čemu metoda může reálně být? Především k sebrání poznatků k vylepšení jak „tradičního“ EVLP, tak časem i biotisku orgánů. Teprve postupné odhalování toho, jak prasátka opravují lidské plíce, by mohlo přinést vytvoření analogických systémů, které by totéž mohly zvládnout i bez prasat! Bavíme se teď tradičně o horizontu dekád, k čemuž současný systém skrze základní výzkum položit, inu, základy. Je to sice daleko, biotisk tkání ale postupuje kupředu velmi rychle a na něco podobného by si snad po roce 2030 mohl troufnout.
Konec konců, kdysi dávno byl objev inzulínu (skrze pokusy na psech) podobného ranku jako tato práce. A dnes už inzulín vyrábí GMO E.coli! Časem bychom se tak snad mohli dostat k tomu, že plíce i jiné orgány můžeme napojit na nějaký EVLP 2.0, který už lze jednak budovat hromadně i bez prasečinek, jednak by podobné systémy mohly být snáze prosté chorob, či by dokonce mohly vzniknout imunitně sladěně s pacientem.
A to by mohlo snad umožnit i vynaspravit plíce nejen před transplantací, ale i v hrudním koši pacienta samotného!
[Ladislav Loukota]
O biotisku tkání a časem snad i orgánů víc taky níž:
Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz
