Tokio pusiau dirbtinio organo persodinimas iki tol dar nebuvo atliktas, nors medikai ne vieną dešimtmetį šnekėjo, kad laboratorijose pagaminti organai yra daug žadanti sritis. Karolinskos instituto (Stokholmas) daktaras P. Macchiarinis buvo įsitikinęs, kad operacija pavyks, o žmogaus kūnas priims svetimkūnį bei pats juo tinkamai pasirūpins.
„Žmogaus kūnas yra toks nuostabus! Aš esu tikras, kad mes privalome jį naudoti pačiu tinkamiausiu būdu“, – sako P. Macchiarinis, vadovaujantis laboratorijai, kuri yra audinių inžinerijos lyderė.
Iki šiol buvo pagaminti ir persodinti vos keli dirbtiniai organai. Visi jie – gana paprasti, tokie kaip šlapimo pūslė ar A. Beyene‘o trachėja (ji buvo implantuota 2011-ųjų birželį). Bet specialistai visame pasaulyje naudoja panašias technologijas bandydami pagaminti sudėtingesnius organus. Pavyzdžiui, Veik Foresto universiteto (Šiaurės Karolinos valstija, JAV), kuriame buvo sukurta dirbtinė šlapimo pūslė, mokslininkai bando pagaminti inkstus, kepenis ir kitus organus. Kinijos, Nyderlandų ir kitų šalių laboratorijose kuriamos dirbtinės kraujagyslės.
Organai iš plastiko
Kitaip nei gyvybės palaikymo aparatai ar širdies funkcijas atliekančios mašinos, šių mokslininkų kuriami gaminiai būtų ne elektroniniai įrenginiai, o tikri organai. Savotiškos žmogaus kūno pakaitinės dalys.
Maža to, mokslininkai siekia sukurti organus su ląstelėmis, kraujagyslėmis ir nervais, kad šie taptų gyvomis, funkcionuojančiomis gyvo organizmo dalimis. Visa tai įgyvendinti padeda kamieninės ląstelės – organizmo ląstelės, galinčios transformuotis ir įgyti specifines, tam tikram organui ar jo daliai reikalingas, funkcijas.
Audinių inžinerijos mokslininkai įspėja, kad jų darbas yra eksperimentinis ir brangus, o sudėtingų organų atkūrimas – dar toli. Tačiau jie vis pozityviau šneka apie tokias galimybes.
A. Beyene‘o trachėjos pakaitalas buvo pagamintas iš poringo pluoštinio plastiko. Jis buvo „apsėtas“ kamieninėmis ląstelėmis, paimtomis iš vyro kaulų čiulpų. Po pusantros dienos bioreaktoriuje (tai yra tarsi inkubatorius) implantas buvo įsodintas A. Beyene‘ui, pašalinus trachėją su augliu.
Prieš operaciją šis sumanymas net pačiam pacientui atrodė pernelyg drastiškas. „Aš jam pasakiau, kad verčiau norėčiau gyventi dar trejus metus ir tuomet numirti. Vos to neatsisakiau. Tokie dalykai buvo išbandyti tik su kiaulėmis. Tačiau daktaras mane įtikino moksliniais paaiškinimais“, – sakė A. Beyene‘as.
Dabar, praėjus daugiau nei pusantrų metų po operacijos, 39-erių vyras nebeturi auglio ir gali normaliai kvėpuoti. Apie operaciją jam primena ant krūtinės likęs didelis randas, o dėl anksčiau patirtos radiacijos vyras šneka tyliau nei įprasta. Tačiau jis jau grįžo į Islandiją, kur gyvena su žmona ir dviem mažamečiais vaikais.
A. Beyene‘as kasdien stiprėja, o kartais net gali šiek tiek pabėgioti. „Viskas yra gerai. Gyvenimas yra kur kas geresnis“, – sako jis.
Gamtos pamėgdžiojimas
Norint pagaminti kūno organą, pirmiausia reikia žinoti, kaip jį sukuria gamta. Štai kodėl P. Macchiarinio laboratorijoje tyrinėjama žiurkės organų sandara: iš jų pašalinamos gyvosios ląstelės ir lieka tik negyvas audinys, tiksliau – organo karkasas. Jis laiko ląsteles atitinkamose pozicijose ir padeda joms tarpusavyje bendrauti.
Įvairiose pasaulio laboratorijose atliekami tyrimai su tokiais organų karkasais. Kai kurie mokslininkai tikisi, kad ateityje juos bus galima panaudoti organų donorystei – pavyzdžiui, donoro plaučiuose pašalinti jo ląsteles ir „įsodinti“ paciento kamienines ląsteles. Likusį darbą atliktų paciento organizmas.
P. Macchiarinis ir jo komanda išbandė šį metodą dar 2008 metais ir sėkmingai persodino trachėjas maždaug tuzinui pacientų. Dauguma jų šiuo metu gyvena įprastus gyvenimus. Kadangi donoro ląstelės yra pašalinamos, išnyksta pagrindinė persodinimų problema: rizika, kad paciento organizmas nepriims naujo organo. Taigi jam nebereikia leisti imunitetą slopinančių vaistų.
Tačiau lieka kitų problemų. Pavyzdžiui, donoro trachėja gali būti netinkamo dydžio, ląstelių pašalinimo procesas trunka gana ilgai, be to, šiai procedūrai vis tiek reikia donorų organų, o jų trūksta.
Taigi medikai rado kitą išeitį: pagaminti trachėją iš plastiko. A. Beyene‘o dirbtinė trachėja buvo pagaminta nuskenavus jo paties trachėją, tad jos dydis ir forma yra identiška. Visgi tai tebuvo negyvas plastiko gabalas. Tam, kad taptų gyvu organu, korėto plastiko tarpus reikėjo užpildyti kamieninėmis ląstelėmis. Siekiant užsitikrinti, kad organas nebus atmestas, kamieninės ląstelės buvo paimtos iš paties paciento kaulų čiulpų.
Kamieninės ląstelės iš pradžių būna nediferencijuotos, t.y. neturi paskirties atlikti kokio nors audinio funkcijas. Organizme ji tokia lieka tol, kol gauna signalą tapti specializuota. Pastaraisiais metais mokslininkai pasiekė didelę pažangą aiškindamiesi, kaip jos veikia ir kaip tampa specializuotomis ląstelėmis.
Remiantis pirminėmis A. Beyene‘o apžiūromis, organizmas naująją trachėją priėmė, o joje išsivystė reikiamos ląstelės, leidžiančios žmogui normaliai kvėpuoti ir kosėti. Taip pat organizmas sukūrė kraujagyslių sistemą, kuria ląstelėms perduodamas deguonis ir kitos reikiamos medžiagos.
A. Beyene‘o daktarai tuo įsitikino paprastu bandymu: nesmarkiai sužeisdami trachėjos vidinę dalį. „Jei jis kraujuoja, vadinasi, yra gyvas“, sakė P. Macchiarinis. Jo paciento trachėja kraujavo.
P. Macchiarinis jau yra atlikęs dar tris panašaus pobūdžio operacijas. Du pacientai yra sveiki, o trečiasis praėjus keliems mėnesiams po operacijos mirė. Jo šeima nepaviešino mirties priežasties, tačiau daktaras teigia, kad implantas funkcionavo gerai.
Svarbiausia, anot mediko, yra kurti tobulesnes ir pigesnes priemones, mat šiuo metu tokia operacija gali kainuoti per pusę milijono dolerių.
Jis tikisi, kad ateityje bus išrastas būdas, leisiantis sukurti dar sudėtingesnių organų „karkasus“, o juos persodinus ir suleidus specialių vaistų organizmas pats pasirūpins, kad organai taptų gyvi bei funcionuotų.
Parengta pagal „The New York Times“ inf.
