Opracowali "miniwątroby". Nowa technologia może zastąpić przeszczep

Zespół badaczy z amerykańskiego MIT opracował bioinżynieryjne "miniwątroby", które można podać do organizmu w formie iniekcji. Ich zadaniem nie jest zastąpienie całego narządu, lecz wsparcie jego pracy wtedy, gdy własna wątroba przestaje działać prawidłowo.

Jak podkreślają autorzy badań, technologia ta mogłaby w przyszłości pomóc osobom z przewlekłymi chorobami wątroby, które czekają na przeszczep lub nie kwalifikują się do operacji z powodu zbyt dużego ryzyka. To szczególnie ważne, ponieważ liczba dostępnych narządów od dawców wciąż jest zbyt mała w stosunku do potrzeb.

- Postrzegamy je jako satelitarne wątroby - wyjaśniła prof. Sangeeta Bhatia, lekarka i inżynierka biomedyczna związana z MIT. - Gdyby udało się dostarczyć te komórki do organizmu, pozostawiając jednocześnie chory narząd na miejscu, mogłyby zapewnić dodatkowe wsparcie jego funkcji.

Zobacz także: Jak oczyścić wątrobę? Postaw na te zioła i produkty

Wątroba odpowiada za setki procesów niezbędnych dla prawidłowego funkcjonowania organizmu. Uczestniczy m.in. w metabolizowaniu leków, usuwaniu bakterii z krwi, regulacji krzepnięcia i produkcji ważnych białek. Kluczową rolę odgrywają tu hepatocyty, czyli podstawowe komórki wątroby.

Naukowcy z MIT postawili właśnie na nie. Opracowali metodę, w której hepatocyty są łączone z hydrożelowymi mikrosferami oraz komórkami wspierającymi, czyli fibroblastami. Taka mieszanka może zostać wstrzyknięta do organizmu, gdzie tworzy stabilny przeszczep tkankowy.

Hydrożelowe mikrosfery pełnią tu bardzo ważną funkcję. Pomagają komórkom utrzymać się blisko siebie, a jednocześnie sprzyjają ich połączeniu z naczyniami krwionośnymi gospodarza. To właśnie dopływ krwi decyduje o tym, czy komórki przetrwają i będą mogły pracować jak należy.

- Wykorzystaliśmy tę technologię do stworzenia inżynieryjnie zaprojektowanej niszy do przeszczepiania komórek - wyjaśniał Vardhman Kumar, główny autor artykułu. - Gdyby komórki zostały wstrzyknięte bez tych mikrosfer, nie integrowałyby się skutecznie z organizmem biorcy. Mikrosfery zapewniają jednak hepatocytom swoistą niszę, w której mogą pozostać na miejscu i znacznie szybciej połączyć się z krążeniem gospodarza.

Na razie rozwiązanie znajduje się na etapie badań przedklinicznych. We wstępnych eksperymentach przeprowadzonych na myszach naukowcy wykazali, że po wstrzyknięciu miniwątroby pozostawały żywe przez co najmniej osiem tygodni. W tym czasie produkowały enzymy i białka charakterystyczne dla prawidłowo funkcjonującej wątroby, co sugeruje, że rzeczywiście mogą wspierać pracę chorego narządu.

Badacze podawali miniwątroby do tkanki tłuszczowej w jamie brzusznej, wykorzystując ultrasonografię do precyzyjnego naprowadzenia igły. USG służyło także później do monitorowania stabilności implantu. Co istotne, z czasem w miejscu przeszczepu zaczynały powstawać nowe naczynia krwionośne, które odżywiały komórki i zwiększały ich szanse na przetrwanie.

Zobacz także: Zaskakujące wnioski o marskości wątroby. Szanse na poprawę rosną dwukrotnie

Autorzy projektu zaznaczają, że nowa metoda nie musi oznaczać całkowitej rezygnacji z transplantacji. W wielu przypadkach mogłaby działać jako rozwiązanie pomostowe – wspierać chorego do czasu znalezienia odpowiedniego narządu od dawcy. Taka technologia mogłaby też ułatwić kolejne etapy leczenia, bo podanie następnych przeszczepów byłoby znacznie mniej obciążające niż kolejna operacja.

- Postrzegamy tę technologię jako rozwiązanie, które może stanowić alternatywę dla operacji, ale także pełnić rolę pomostu do przeszczepu, zapewniając wsparcie do czasu, aż pojawi się odpowiedni narząd od dawcy – wyjaśnił Kumar.

Na razie rozwiązanie pozostaje na etapie badań eksperymentalnych. Naukowcy przyznają też, że obecnie pacjenci prawdopodobnie musieliby stosować leki immunosupresyjne. W przyszłości chcieliby jednak opracować takie wersje komórek lub nośników, które pozwolą ograniczyć ryzyko odrzutu i uczynią terapię jeszcze bezpieczniejszą.

Jeśli dalsze badania potwierdzą skuteczność tej metody, miniwątroby od MIT mogą stać się jednym z najciekawszych kierunków rozwoju nowoczesnej medycyny regeneracyjnej.

Źródła:

• MIT
• Newsweek