Трансплантация органов спасает жизни, но если иммунная система реципиента отторгает чужеродные клетки, то могут возникнуть осложнения вплоть до полного отказа органа. Новый метод снижает этот риск, удаляя из донорского органа «родные» клетки и заменяя их собственными реципиентами. Ученые разработали раствор, благодаря которому органы для пересадки почти не отторгаются организмом реципиента.

На пути к успешной и универсальной пересадке органов есть много препятствий. Во-первых, это потенциально долгое ожидание донора с той же группой крови, аналогичным размером тела и другими факторами, такими как близость и доступность. Даже после обнаружения совпадения органы часто отторгаются, что требует от пациента приема лекарств, подавляющих его иммунную систему. Как ни сложно догадаться, это может сделать организм восприимчивым к инфекциям и другим заболеваниям.

Но в последние годы ученые разработали способ потенциально обойти эту проблему. Вымачивание органа в специальной жидкости удаляет донорские клетки, оставляя только внеклеточный матрикс — поддерживающую структуру, придающую органу его форму. После этой «децеллюляризации» орган может быть «рецеллюляризован» клетками, взятыми у реципиента. Это предотвращает отторжение, потому что иммунная система пациента больше не распознает орган как чужеродный.

В теории это звучит неплохо, но, к сожалению, на практике все еще есть сложности. Процесс децеллюляризации может повредить внеклеточный матрикс, из-за чего новым клеткам будет сложнее цепляться за его структуру и размножаться. Улучшение этого аспекта было в центре внимания нового исследования ученых из Центра исследования генома и стволовых клеток человека (HUG-CELL) в Бразилии.

Исследователи добавили дополнительный шаг между децеллюляризацией и рецеллюляризацией. В тестах на печени крыс команда промывала децеллюляризованные органы кондиционированной средой, содержащей белки, такие как SPARC и TGFB1, которые вырабатываются клетками печени и помогают им пролиферировать и проращивать кровеносные сосуды.

Затем к кондиционированной печени крысы был добавлен ряд человеческих клеток — гепатоциты (основные клетки печени), эндотелиальные клетки (те, которые образуют внутреннюю выстилку тканей) и мезенхимальные клетки (тип стволовых клеток). После этого печень поместили в инкубатор на пять недель. Команда обнаружила, что печень, которая была обогащена новым раствором, имела гораздо лучшую рецеллюляризацию, чем контрольная печень, выращенная без этого дополнительного шага.

«Обогащение внеклеточного матрикса нашими молекулами позволяет ему стать намного более похожим на матрикс здоровой печени, — поясняет Луис Карлос де Кайрес-Жуниор, первый автор исследования. – Лечение заставило клетки печени расти и функционировать более энергично».

В будущем команда планирует построить более крупный биореактор, который сможет децеллюляризировать и рецеллюляризовать человеческую печень. Техника также должна работать на других органах.

Если все пройдет успешно, новая методика поможет расширить пул органов, доступных для трансплантации, несколькими способами. Это снизит потребность в подборе доноров и реципиентов и может быть использовано для восстановления органов, которые в противном случае были бы слишком повреждены для пересадки.