Швейцарским ученым из Цюрихского университета и трансплантологам Университетской клиники Цюриха удалось разработать инновационный перфузионный аппарат для длительного хранения и «пролечивания» непригодного донорского органа и затем успешно трансплантировать человеку печень. Орган провел в аппарате 3 дня, хотя обычно печень не хранят более 12 часов. Реципиент прожил уже год после пересадки и чувствует себя хорошо, пишет научный журнал Nature Biotechnology.
Донором стала 29-летняя женщина. Из-за болезни ее печень была непригодна для традиционной трансплантации: у умершей пациентки диагностирована десмоидная фиброма брюшной полости, осложненная хроническими абсцессами и рецидивирующим сепсисом из-за мультирезистентных бактерий, трансплантат отклонили многие центры, в том числе потому, что в органе была обнаружена четырехсантиметровая опухоль, исследовать же орган вне тела нужно было слишком долго. Поэтому печень поместили в перфузионный аппарат нового типа и на четвертые сутки успешно пересадили 62-летнему пациенту с прогрессирующим циррозом печени, тяжелой портальной гипертензией и гепатоцеллюлярной карциномой, который согласился на экспериментальную трансплантацию.
Революционный инфузионный аппарат, максимально имитирующий организм человека, был представлен еще в январе 2020 года, тогда же утверждалось, что он позволяет сохранять печень функциональной до 7 дней. Машина обеспечивает идеальные условия для человеческой печени: орган находится в стерильной камере с температурой около 37 °C, насос служит заменой сердца, оксигенатор заменяет легкие, блок диализа выполняет функцию почек. Кроме того, многочисленные вливания гормонов и разнообразных ферментов и питательных веществ выполняют функцию кишечника и поджелудочной железы. Подобно диафрагме в человеческом теле, аппарат также заставляет печень двигаться в соответствии с ритмом дыхания. Многодневная нормотермическая перфузия, то есть механическая циркуляция органа, позволяет проводить антибиотикотерапию, гормональную терапию или оптимизировать метаболизм печени. Кроме того, можно выполнять длительные лабораторные или тканевые исследования без влияния такого стрессового фактора, как острый дефицит времени.
После начала перфузии в клетках печени снизилась гипоксия и повысилась выработка желчи. Уровень печеночных трансаминаз — маркеров повреждения гепатоцитов — уже через сутки достиг пика, а затем начал снижаться. Опухоль оказалась доброкачественной. За три дня удалось вылечить резистентные инфекции, провести все необходимые анализы и подготовить печень к трансплантации.
В отчете сообщается, что функция печени восстановилась на четвертый день после пересадки. При этом у пациента развилась острая почечная недостаточность, и врачи провели кратковременную гемофильтрацию — почки пришли в норму. На пятый день врачи обнаружили утечку желчи из анастомоза и устранили ее с помощью стента в общем желчном протоке (через месяц стент удалили). Через 10 дней после операции провели биопсию печени: она показала нормальную архитектуру долек и желчных протоков и нормальную пролиферацию гепатоцитов. Спустя 12 дней после трансплантации мужчину выписали из больницы. Еще одна биопсия спустя 6 недель после трансплантации не выявила признаков серьезного воспаления, отторжения, некроза или жировой дегенерации.
Пьер Ален Клавьен, соавтор работы, директор отделения висцеральной хирургии и трансплантации Университетской клиники Цюриха:
Наши результаты доказывают, что обработка печени в перфузионном аппарате может облегчить нехватку функциональных органов и спасать жизни людей. Кроме того, это означает, что ранее неотложные операции станут плановыми.
Следующим шагом в проекте станет проверка процедуры на других пациентах и демонстрация ее эффективности и безопасности в форме многоцентрового исследования. Его успех будет означать, что в будущем трансплантация печени, которая обычно представляет собой экстренную процедуру, превратится в факультативную. В то же время идет разработка уже следующего поколения машин. Кроме того, специалисты, занимающиеся фундаментальными исследованиями, продолжают искать способы лечения других заболеваний печени вне организма с помощью лекарств, активных молекул или гормонов. Возможность долго хранить печень поможет решить проблему с ее доступностью для реципиентов.
Возраст печени не более трех лет?
Печень способна восстанавливаться после повреждения, но долгое время оставалось неизвестным, ослабевает ли эта способность с возрастом. Новое исследование, опубликованное в журнале Cell Systems, показало, что с течением времени процесс регенерации печени не замедляется и независимо от того, сколько человеку лет — 20 или 80, его печень в среднем работает всего 3 года.
Печень выполняет опасную работу по детоксикации организма, и из-за регулярного воздействия токсинов подвергается большему риску повреждения, чем остальные органы. Чтобы поддерживать наше здоровье на протяжении всей жизни, печень обладает уникальной способностью к регенерации. Как именно она справляется с этой задачей, попытались прояснить ученые из Дрезденского технического университета (Германия).
Чтобы найти решение, команда обратилась к радиоуглеродному анализу, определив уровень радиоуглерода в печени 33 умерших людей в возрасте от 20 до 84 лет. Обнаружилось, что этот орган оказался примерно одного и того же возраста — в среднем чуть менее 3 лет — независимо от возраста исследуемого человека. Но не все клетки в печени были ровесницами — некоторые из них обновлялись ежегодно, в то время как другие могли сохраняться в течение 10 лет. Интересно, что долгоживущими оказались те клетки, которые накопили больше наборов хромосом.
«Большинство клеток имеют два набора хромосом, но некоторые клетки с возрастом накапливают больше ДНК — они могут нести 4, 8 и даже больше наборов хромосом. Поскольку их доля в печени постепенно увеличивается с годами, это может быть защитным механизмом, предохраняющим от накопления вредных мутаций. Необходимо выяснить, существуют ли подобные механизмы при хронических заболеваниях печени, которые в некоторых случаях могут перерасти в онкологические», — говорится в релизе.