Nowe metody wydłużania żywytności organów przeznaczonych do przeszczepu

Eksperci z Medical Research Council (MRC) Centre for Transplantation na King's College ujawnili najnowsze metody mające na celu zapobieganie odrzucenia organów używanych do przeszczepów, a także wydłużenie ich żywotności.

Chociaż narządy przeszczepia się już od ponad 50 lat, nadal istnieje wiele wyzwań, takich jak niedobór dawców organów, utrzymanie jakości narządu w czasie transportu, a także ryzyko odrzucenia narządu przez organizm zarówno zaraz tuż po przeszczepie jak i poprzez kolejne lata.

Naukowcy z King's College w Londynie, wchodzącego w skład King's Health Partners Academic Health Sciences Centre, pracują wciąż nad terapią białkową i komórkową, które mają pomóc w rozwiązaniu tych problemów.

Terapia białkowa

Terapia białkowa ma na celu obniżenie ryzyka uszkodzenia narządu na kilka godzin lub dni po przeszczepie poprzez zachowanie jakości organu dawcy jeszcze przed zabiegiem.

Obecnie narządy nie moga przetrwać poza organizmem więcej niż 24 godziny. Kiedy jakaś infekcja lub wirus napotyka w ciele komórki lub płyny uruchamia część systemu odpornościowego znaną jako dopełniacz (lub układ dopełniacza), która atakuje i stara się zniszczyć komórki obcego organizmu.

Układ dopełniacza jest zwykle kontrolowany przez regulatory, które znajdują się na powierzchni komórek. Ich obecność zapobiega atakowaniu komórek własnego organizmu. Jednak gdy narząd usuwa się do transplantacji, regulatory aktywności dopełniacza znikają z powierzchni komórek z powodu braku przepływu krwi, a także, co za tym idzie, brakiem tlenu. Bez regulatorów, układ dopełniacza zaczyna atakować komórki własnego narządu poważnie je uszkadzając. Po dokonaniu przeszczepu efekt ten może być wzmocniony, gdyż układ dopełniacza wspiera komórki krwi biorcy w walce z przeszczepionym narządem, co prowadzi do jego odrzucenia.

We współpracy z sektorem biotechnologicznym naukowcy z MRC Centre for Transplantation opracowali metodę powlekania powierzchni wewnętrznej nerek dawcy ochronną warstwą zrobioną z subtancji, która jest naturalnym regulatorem tego typu białek u ludzi.

– Wykorzystaliśmy białko o nazwie mirokocept do walki z uszkodzeniem organu podczas transportu poza organizmem ludzkim oraz tuż po przeszczepie – powiedział Dr Richard Smith, dyrektor działu terapii białkowej przy MRC Centre for Transplantation. – Jest to sztuczny zamiennik regulatorów dopełniacza. Jeśli wystarczająco mirokoceptu dotrze do błon komórkowych organu, możliwe jest powstrzymanie działań układu dopełniacza, a dzięki temu zwiększa się ilość narządów nadających się do przeszczepu.

Naukowcy mają nadzieję, że to badanie pomoże zmniejszyć dysproporcje pomiędzy liczbą dostępnych do przeszczepu narządów, a zapotrzebowaniem na nie. Według danych NHS Blood and Transplant 31 marca 2010 roku w Wielkiej Brytani na przeszczep nerki czekało 7183 pacjentów, a liczba wykonanych przeszczepów w latach 2009-10 to 2694.

Dr Richard Smith i jego zespół opracowali także specjalny „ogon” dla mirokoceptu, dzięki któremu może się on chwytać ścian komórkowych.

– Kiedy przygotowujemy organ do przeszczepu myjemy go w specjalnym roztworze i istnieje przy tym ryzyko, że to specyficzne białko zostanie zmyte z narządu. Tego rodzaju „ogonek” zaczepia i trzyma się powierzchni komórki. Proszę sobie wyobrazić róznicę pomiędzy oblewaniem ściany wiadrem wody oraz wiadrem farby — woda ścieknie, jednak farma będzie się trzymać i pozostanie na ścianie. Ta technika, znana jako wiązanie, nie tylko umożliwia mirokoceptowi dotarcie do poszczególnych typów komórek, ale także daje możliwość pozostania w miejscu docelowym.

Mirokocept został już przestestowany w pilotażowym badaniu klinicznym na 16 pacjentach po przeszczepie nerki, które wykazało, że omawiana technika jest klinicznie możliwa i bezpieczna. Następnym krokiem będzie przeprowadzenie badań klinicznych na dużą skalę, w celu zbadania, czy metoda ta jest korzystna dla pacjentów przechodzących transplantację organów.

Terapia komórkowa

Kolejnym ciekawym aspektem badania jest terapia komórkowa, dzięki której naukowcy mają nadzieję wydłużyć żywotność przeszczepionego organu.

Obecnie biorcy organów muszą stosować się do surowych zasad stosowania silnych leków „pacyfikujących” układ odpornościowy w celu zapobiegnięcia odrzucenia narządu przez organizm. Jednak należy pamiętać, że leki te hamują aktywność układu immunologicznego, więc mogą też nieść za sobą poważne komplikacje zdrowotne, takie jak infekcje i niektóre rodzaje raka.

Naukowcy z King's College sprawdzają obecnie inne metody wydłużania żywotności przeszczepianego organu, do których zaliczyć można m.in. użycie limfocytów T regulatorowych zdrowych osób jako sposobu zapobiegania nadmiernej aktywności układu odpornościowego i odrzucenia organu.

– Badania na zwierzętach dowiodły, że białe krwinki mogą skutecznie zapobiec odrzuceniu narządu przez organizm – powiedziała profesor Giovanna Lombardi z Human Transplant Immunology przy MRC Centre for Transplanation.

– Obecnie poszukujemy sposobów do „hodowania” tych komórek z krwi zdrowych osób w warunkach laboratoryjnych bez utraty ich zdolności do powstrzymywania innych komórek odpornościowych. Ponadto przeprowadzamy badanie ilościowe i jakościowe limfocytów T regulatorowych u pacjentów oczekujących na przeszczep nerki. Wierzymy, że w przeciągu najbliższych kilku lat uda się nam przeprowadzić pierwsze badania kliniczne na pacjentach po przeszczepie.

Przewiduje się, że wszelkie badania kliniczne wiązałyby się z odseparowaniem i rozwojem tych komórek. Komórki pobierano by od pacjenta, rozmnażano w laboratorium w miare zapotrzebowania i z powrotem wprowadzano do organizmu. W każdym badaniu klinicznym komórki takie wytwarzano by w laboratoriach zgodnych ze standardami Dobrej Praktyki Wytwarzania (ang. Good Manufacturing Practice – GMP) w Guy's Hospital.

Wyniki badań zaprezentowano na British Science Festival w Birmingham.