Gdy serce przestaje bić, a dopływ tlenu i składników odżywczych się urywa, w komórkach zaczyna się kaskada uszkodzeń prowadzących do ich obumierania. Przez dekady przyjmowaliśmy, że ten proces jest szybki i w praktyce nieodwracalny. Seria eksperymentów z Yale pokazuje jednak, że to uproszczenie — i że przy odpowiednich interwencjach część komórkowych funkcji można czasowo przywrócić nawet godzinę po zatrzymaniu krążenia. Najnowszym krokiem jest system OrganEx, który podtrzymywał i reaktywował wybrane procesy w narządach świń już po ich śmierci. (Andrijevic i in., 2022; Kozlov, 2022).
Skąd wziął się OrganEx?
OrganEx wyrasta z wcześniejszej platformy BrainEx (2019). W tamtym badaniu naukowcy odtworzyli mikrokrążenie i część aktywności komórkowej w izolowanym mózgu świni nawet po czterech godzinach od śmierci zwierzęcia — bez oznak świadomości czy zorganizowanej aktywności elektrycznej mózgu. Wyniki podważyły znane intuicje dotyczące „natychmiastowości” śmierci komórek nerwowych i otworzyły pytania etyczne o definicję śmierci mózgowej. (Vrselja i in., 2019; Nature News, 2019).
Jak działa OrganEx?
OrganEx to układ pozaustrojowej, pulsacyjnej perfuzji całego ciała oraz specjalny perfuzat (płyn krążący) zawierający nośnik tlenu i koktajl związków cytoprotekcyjnych. W modelu świni uśpionej, u której wywołano zatrzymanie krążenia, po godzinie podłączano układ i prowadzono perfuzję przez sześć godzin. W przeciwieństwie do klasycznego ECMO (membranowego utlenowania pozaustrojowego), OrganEx skuteczniej przywracał przepływ krwi/perfuzatu do wielu narządów i stabilizował parametry metaboliczne. (Andrijevic i in., 2022; Allison, 2022).
Co dokładnie udało się osiągnąć?
Po sześciu godzinach perfuzji badacze obserwowali oznaki przepływu i aktywności komórkowej w sercu, wątrobie, nerkach, płucach, a częściowo także w mózgu (ale bez śladów świadomości). W sercu rejestrowano aktywność elektryczną i zachowaną zdolność do skurczu; w tkankach widoczna była lepsza integralność struktur, mniejsza śmiertelność komórek i wzorce ekspresji genów związane z naprawą. Zaskakująco pojawiały się także mimowolne ruchy mięśni głowy i szyi (zwierzęta pozostawały znieczulone), co wskazywało na zachowane odruchy rdzeniowe — element wymagający dalszych wyjaśnień i ostrożnej oceny etycznej. (Yale News, 2022; Andrijevic i in., 2022).
W komentarzu redakcyjnym podkreślano przewagę OrganEx nad ECMO: bardziej robustną perfuzję całego ciała (np. przywrócenie przepływu w tętnicach nerkowych), normalizację poboru glukozy w mózgu, sercu i nerce, a także lepszą histologię narządów (mniej cech martwicy) — choć nie uzyskano wydalania moczu, co przypomina, że nie mówimy o pełnej funkcji narządowej. (Allison, 2022).
Czym OrganEx nie jest?
To nie jest „wskrzeszanie”. Zespół nie odnotował zorganizowanej aktywności elektrycznej mózgu, która sugerowałaby świadomość. Badanie nie wykazało też przywrócenia pełnej, skoordynowanej funkcji narządów. Chodzi o okno interwencji, w którym da się ograniczyć szkody niedokrwienne i uruchomić programy naprawcze na poziomie komórkowym i tkankowym — potencjalnie bezcenne z punktu widzenia medycyny transplantacyjnej i ratunkowej. (Kozlov, 2022; Yale News, 2022).
Dlaczego to ważne dla transplantologii i intensywnej terapii?
Największym wyzwaniem w transplantologii jest niedobór narządów i uszkodzenia okołozgonowe, zwłaszcza po śmierci krążeniowej dawcy (DCD). Jeśli technologia podobna do OrganEx pozwoli wydłużyć żywotność narządów i ograniczyć „rozpędzoną” śmierć komórek po niedokrwieniu, może to zwiększyć pulę użytecznych graftów, a nawet umożliwić „terapię narządu” pozaustrojowo przed przeszczepem. Badacze wskazują też potencjalne zastosowania w leczeniu powikłań niedokrwienno-reperfuzyjnych po zawałach serca czy udarach — choć to na razie perspektywa odległa. (Yale News, 2022; Andrijevic i in., 2022).
Główne ograniczenia i kolejne kroki
Aby mówić o realnym przełożeniu na klinikę, trzeba udowodnić funkcjonalność „odratowanych” narządów po przeszczepieniu do innych zwierząt (np. długoterminową pracę nerki czy serca), zoptymalizować skład perfuzatu i protokoły oraz porównać OrganEx z rosnącą rodziną technologii perfuzji maszynowej (HOPE, NRP, normotermiczna perfuzja ex vivo). Naukowcy z Yale sami podkreślają, że prace są bardzo dalekie od użycia u ludzi i wymagają surowej oceny etycznej oraz regulacyjnej. (Kozlov, 2022; Yale News, 2022; Allison, 2022).
Etyka: redefinicje i zabezpieczenia
Jeśli da się „cofnąć zegar” śmierci komórkowej, to co z definicją śmierci i procedurami pobierania narządów? Komentatorzy zwracają uwagę, że tego typu technologie wymagają jasnych granic (np. ścisłe wykluczenie prób przywracania świadomości), przejrzystych protokołów sedacji/znieczulenia oraz niezależnego nadzoru etycznego. Co więcej, trzeba na nowo przemyśleć, kiedy uznajemy zgon za nieodwracalny i jak zapobiec konfliktom interesów między leczeniem a pobraniem narządów. (Gibson, 2022; Kozlov, 2022).
Podsumowanie w jednym zdaniu
OrganEx nie „wskrzesza”, ale otwiera terapeutyczne okno po śmierci sercowo-naczyniowej, w którym można ograniczyć szkody i uruchomić naprawę na poziomie komórek — potencjalnie ratując więcej narządów dla przeszczepów. (Andrijevic i in., 2022; Allison, 2022).
Bibliografia (APA)
Allison, S. J. (2022). Cellular recovery after prolonged warm ischaemia. Nature Reviews Nephrology, 18, 605.
Andrijevic, D., Vrselja, Z., Lysyy, T., Zhang, S., Skarica, M., Spajic, A., … Sestan, N. (2022). Cellular recovery after prolonged warm ischaemia of the whole body. Nature, 608, 405–412. doi: 10.1038/s41586-022-05016-1.
Kozlov, M. (2022, August 3). Pig organs partially revived in dead animals — researchers are stunned. Nature News.
Vrselja, Z., Daniele, S. G., Silbereis, J., Talpo, F., Morozov, Y. M., Sousa, A. M. M., … Sestan, N. (2019). Restoration of brain circulation and cellular functions hours post-mortem. Nature, 568, 336–343. Europe PMC
Yale News. (2022, August 3). Yale-developed technology restores cell, organ function in pigs after death. Yale University. news.yale.edu
Gibson, R. B. (2022, August 12). The ethics of OrganEx. Journal of Medical Ethics (blog).
To może Cię zainteresować:
Odnośnik zwrotny: Przełom w terapii mRNA – nowe odkrycie polskich naukowców