Исследователям удалось восстановить структуру и функции пяти поврежденных донорских легких, на 24 часа подключив их к кровеносной системе свиней. Как отмечается в статье для журнала Nature Medicine, экспериментальная методика оказалась более эффективной, чем современные аппараты для перфузии легких. Это дает надежду, что количество донорских легких, подходящих для трансплантации, можно будет значительно увеличить.

Трансплантация человеческих легких — непростая задача. Дело в том, что этот орган чрезвычайно чувствителен к воздействию окружающей среды и всего за несколько часов вне тела может стать непригодным для пересадки. В попытке восстановить повреждения донорских легких трансплантологи помещают их под стеклянный купол и подключают к аппарату для перфузии ex vivo (EVLP), однако даже такой подход не всегда гарантирует успех.

Команда исследователей во главе с Горданой Вунжак-Новакович (Gordana Vunjak-Novakovic ) из Колумбийского университета разработала альтернативный способ сохранения донорских легких. Вместо того, чтобы искусственно прокачивать через них обогащенную кислородом и питательными веществами жидкость, они предложили присоединять их к кровеносной системе живых свиней. Предыдущие эксперименты показали, что для животных эта процедура неопасна. Подопытные особи, которых использовали для поддержания легких других свиней, могли кормиться и играть, а после завершения опыта не демонстрировали проблем со здоровьем.

В новом исследовании авторам предстояло доказать, что подключение к свинье действительно может восстановить человеческие легкие. Для этого они взяли шесть непригодных для трансплантации донорских органов. Одно из легких провело пять часов в аппарате EVLP и в общей сложности находилось вне тела на протяжении суток.

Легкие на 24 часа подключили к сосудам на шее анестезированных свиней с помощью трубок. Чтобы снизить риск отторжения, в кровеносную систему пяти животных добавили иммунодепрессанты (шестая свинья служила контролем). Одновременно с этим через легкие искусственно прокачивали воздух.

До подключения к свиньям на поверхности легких было много поврежденных участков, а вот после структура тканей и способность обогащать кровь кислородом значительно увеличились. Хотя органы не восстановились до полностью нормального состояния, они уже удовлетворяли требованиям трансплантологов. Помочь удалось даже легкому, которое не отреагировало на лечение аппаратом EVLP. Ухудшилось лишь состояние органа, который был подключен к свинье, не получавшей иммунодепрессанты: оно было отторгнуто в течение часа.

Донорские легкие спустя ноль, двенадцать и двадцать четыре часа после подключения к кровеносной системе свиньи. / Gordana Vunjak-Novakovic  et al. / Nature Medicine, 2020

В ближайшее время команда планирует провести более масштабное исследование, увеличив количество используемых легких. Если оно закончится успешно, то для восстановления поврежденных донорских легких можно будет использовать специально отобранных свиней, проверенных на наличие опасных для человека инфекций.

На этом пути, впрочем, есть одно препятствие: как показал эксперимент, иммунные клетки свиней могут проникать в человеческие легкие. Что будет, если пациенту пересадят орган со свиными иммунными клетками, пока неясно. Один из способов обойти эту проблему — подключать донорские легкие к кровеносной системе самого реципиента.