Μεταμόσχευση αιμοφόρου αγγείου εργαστηρίου

Για πρώτη φορά στις ΗΠΑ ιατρική ομάδα του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Ντιουκ εμφύτευσε στο χέρι ασθενούς με νεφρική νόσο τελικού σταδίου ένα αιμοφόρο αγγείο- «προϊόν» βιοτεχνολογίας. Η επέμβαση αυτή θεωρείται «ορόσημο» στο πεδίο της μηχανικής ιστών. Και αυτό διότι το νέο αιμοφόρο αγγείο – «ανταλλακτικό» αποτελεί ουσιαστικά ένα προϊόν το οποίο βασίζεται σε ανθρώπινα κύτταρα αλλά δεν διαθέτει βιολογικές ιδιότητες που θα καθιστούσαν δυνατή την απόρριψή του από τον οργανισμό.

Για πρώτη φορά στις ΗΠΑ ιατρική ομάδα του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Ντιουκ εμφύτευσε στο χέρι ασθενούς με νεφρική νόσο τελικού σταδίου ένα αιμοφόρο αγγείο-«προϊόν» βιοτεχνολογίας. Η επέμβαση αυτή θεωρείται «ορόσημο» στο πεδίο της μηχανικής ιστών. Και αυτό διότι το νέο αιμοφόρο αγγείο-«ανταλλακτικό» αποτελεί ουσιαστικά ένα προϊόν το οποίο βασίζεται σε ανθρώπινα κύτταρα αλλά δεν διαθέτει βιολογικές ιδιότητες που θα καθιστούσαν δυνατή την απόρριψή του από τον οργανισμό.

Καλύτερα από τα υπάρχοντα μοσχεύματα

Το αγγείο εργαστηρίου δημιουργήθηκε με χρήση τεχνολογίας που αναπτύχθηκε στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Ντιουκ και στην εταιρεία τεχνοβλαστό του, Humacyte. Για την ανάπτυξή του χρησιμοποιούνται ανθρώπινα κύτταρα δοτών τα οποία τοποθετούνται μέσα σε ένα κυλινδρικό εκμαγείο ώστε να λάβουν το σχήμα του αγγείου. Στη συνέχεια το αγγείο «καθαρίζεται» ώστε να απομακρυνθούν όλα εκείνα τα «συστατικά» του τα οποία θα μπορούσαν να προκαλέσουν ισχυρή ανοσολογική απόκριση του οργανισμού. Σε προ-κλινικά τεστ τα συγκεκριμένα αγγεία που αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο από τους αμερικανούς ειδικούς εμφάνισαν πολύ καλύτερες επιδόσεις σε σύγκριση με άλλα συνθετικά μοσχεύματα ή μοσχεύματα που προέρχονταν από ζώα.

«Πρόκειται για ένα πρωτοποριακό επίτευγμα στο πεδίο της ιατρικής» ανέφερε ο Τζέφρι Λόουσον, αγγειοχειρουργός και αγγειακός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο Ντιουκ ο οποίος βοήθησε στην ανάπτυξη της σχετικής τεχνολογίας και διεξήγαγε τη μεταμόσχευση. «Είναι εκπληκτικό να βλέπουμε κάτι για το οποίο έχουμε δουλέψει επί μακρόν να γίνεται πραγματικότητα. Μιλούμε πλέον για μεταφορά της εργαστηριακής δουλειάς στην κλινική πράξη – και αυτό συμβαίνει μόνο όταν υπάρχει στενή συνεργασία και αλληλοϋποστήριξη ειδικών διαφορετικών πεδίων».

Σε Πολωνία και ΗΠΑ

Κλινικές δοκιμές των νέων αιμοφόρων αγγείων ξεκίνησαν τον περασμένο Δεκέμβριο στην Πολωνία. Στις ΗΠΑ η αρμόδια Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) έδωσε πρόσφατα έγκριση για διεξαγωγή κλινικής δοκιμής φάσης 1 η οποία περιλαμβάνει 20 νεφροπαθείς που υποβάλλονται σε αιμοκάθαρση. Ηδη ο πρώτος από τους ασθενείς φέρει το αγγείο εργαστηρίου στο χέρι του.

Η αρχική κλινική δοκιμή επικεντρώνεται στην εμφύτευση των αγγείων σε ένα εύκολα προσβάσιμο σημείο του χεριού νεφροπαθών που υποβάλλονται σε αιμοκάθαρση. Εκατομμύρια νεφροπαθείς ανά τον κόσμο χρειάζονται να υποβάλλονται σε αυτή τη διαδικασία, στην οποία συχνά τοποθετείται ένα μόσχευμα το οποίο συνδέει μια αρτηρία με μια φλέβα ώστε να επιταχύνεται η ροή του αίματος κατά τη διάρκεια της θεραπείας. Οι υπάρχουσες εναλλακτικές συνδέονται με μειονεκτήματα: τα συνθετικά μοσχεύματα εμφανίζουν συχνά θρομβώσεις με αποτέλεσμα να χρειάζεται η νοσηλεία των ασθενών ενώ η τακτική λήψης φλεβών του ίδιου του ασθενούς από άλλο σημείο του σώματός του είναι μια διαδικασία που συνδέεται με κινδύνους λοιμώξεων και άλλων επιπλοκών.

Και για άλλους ασθενείς

Αν τα αιμοφόρα αγγεία που αποτελούν «τέκνα» της βιοτεχνολογίας αποδειχθούν αποτελεσματικά στους νεφροπαθείς, οι ερευνητές σκοπεύουν να δημιουργήσουν ένα άμεσα διαθέσιμο και με μεγάλο χρόνο ζωής «στοκ» τέτοιων αγγείων τα οποία θα μπορούν να μεταμοσχεύονται επίσης σε άτομα με καρδιοπάθεια που υποβάλλονται σε επέμβαση by-pass αλλά και σε ασθενείς με απόφραξη των αιμοφόρων αγγείων στα κάτω άκρα.

«Δεν πρέπει να ξεχνούμε ότι ένα αιμοφόρο αγγείο αποτελεί στην πραγματικότητα ένα όργανο – έναν σύνθετο ιστό. Ξεκινούμε με τα αγγεία και κάποια ημέρα ελπίζουμε ότι θα καταφέρουμε να δημιουργήσουμε στο εργαστήριο ήπαρ, νεφρό ή μάτι» σημείωσε ο δρ Λόουσον.

Αποθήκευση στα νοσοκομεία

Τα νέα αγγεία είναι το αποτέλεσμα 15ετούς συνεργασίας μεταξύ του δρος Λόουσον και της Λόρα Νίκλασον, η οποία στο παρελθόν εργαζόταν στο Ντιουκ αλλά αυτή τη στιγμή είναι καθηγήτρια Βιοϊατρικής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Γέιλ ενώ αποτελεί και την ιδρύτρια της Humacyte. Η δρ Νίκλασον τόνισε ότι «η τεχνολογία που αναπτύξαμε αποτελεί ένα σημαντικό βήμα για τους ασθενείς με νεφρική νόσο τελικού σταδίου καθώς μπορεί να τους βοηθήσει να αποφεύγουν χειρουργικές επεμβάσεις και εισαγωγές στο νοσοκομείο. Το γεγονός ότι τα αγγεία δεν περιέχουν ζώντα κύτταρα επιτρέπει την απλή αποθήκευσή τους μέσα στα νοσοκομεία καθιστώντας τα τα πρώτα μοσχεύματα που έχουν δημιουργηθεί στο εργαστήριο και μπορούν να βρίσκονται έτοιμα… στο ράφι ώστε να χρησιμοποιηθούν σε ασθενείς».

Η τεχνική που ανέπτυξαν οι αμερικανοί ειδικοί ώστε να δημιουργήσουν τα αγγεία περιλαμβάνει πολλές καινοτόμες ιδέες, ξεκινώντας από το βιοδιασπώμενο πλέγμα που αποτελεί το καλούπι τους. Το πλέγμα αυτό μπορεί να λάβει οποιοδήποτε σχήμα και να δώσει αγγεία διαφορετικού μήκους και πλάτους.

Η διαδικασία

Όταν το εκμαγείο αυτό «ντυθεί» με λεία μυϊκά κύτταρα, αρχίζει σταδιακά να διασπάται ενώ τα κύτταρα καλλιεργούνται σε ένα ειδικό μέσο αμινοξέων, βιταμινών και άλλων θρεπτικών στοιχείων. Μάλιστα οι ειδικοί εφαρμόζουν μια τεχνική η οποία ενισχύει τον ιστό των αγγείων: τα θρεπτικά στοιχεία περνούν μέσα από τα αγγεία με ρυθμό όπως ο καρδιακός προκειμένου να δημιουργηθεί το περιβάλλον εκείνο στο οποίο βρίσκονται και τα κανονικά αιμοφόρα αγγεία. Μετά από περίπου δύο μήνες, τα αγγεία εργαστηρίου είναι έτοιμα.

Αρχικώς οι ερευνητές προσπάθησαν να αναπτύξουν τα αγγεία με χρήση κυττάρων του κάθε ασθενούς με στόχο να ελαχιστοποιείται ο κίνδυνος απόρριψης του μοσχεύματος. Ωστόσο η ανάπτυξη τέτοιων «εξατομικευμένων» αγγείων αποδείχθηκε ιδιαιτέρως χρονοβόρος και απέκλειε τη μαζική παραγωγή. Ετσι οι ερευνητές αποφάσισαν να αλλάξουν… ρότα ώστε να αναπτύξουν αγγεία «πάσης χρήσεως». Κατέφυγαν σε κύτταρα δοτών και στη συνέχεια «ξέπλυναν» το αγγείο που δημιουργείτο κάθε φορά από τις βιολογικές ιδιότητές του με αποτέλεσμα να μην προκαλείται ανοσολογική απόκριση. «Σε αντίθεση με άλλα υπάρχοντα μοσχεύματα τα οποία είναι σχετικώς άκαμπτα, τα δικά μας αιμοφόρα αγγεία είναι ίδια με τις αρτηρίες και τις φλέβες με τις οποίες ενώνονται. Πιστεύουμε ότι αυτό αποτελεί πλεονέκτημα» σημείωσε η δρ Νίκλασον.

Όταν τα αγγεία εμφυτεύθηκαν σε ζώα, έλαβαν τις κυτταρικές ιδιότητες ενός αιμοφόρου αγγείου και δεν προκάλεσαν απόρριψη από τον οργανισμό. Σε ό,τι αφορά τον πρώτο ασθενή που υπεβλήθη στη διαδικασία η οποία έλαβε χώρα στις 5 Ιουνίου, ήταν ένα 62χρονος με νεφρική ανεπάρκεια τελικού σταδίου ο οποίος περνά τη διαδικασία της αιμοκάθαρσης επί έτη.

Ακολουθήστε στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Δείτε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις από την Ελλάδα και τον Κόσμο, από
Science
ΒΗΜΑτοδότης
Σίβυλλα
Helios Kiosk