Pretpostavimo da ste osoba koja je odlučila nakon smrti donirati organe za transplantaciju. S trenutkom vaše smrti više niste svjesni (zato vam i pišem o tome, neka znate unaprijed) da kreće svojevrsna utrka za što bržu eksplantaciju („vađenje“) vaših organa i njihovo prosljeđivanje primatelju u kojega će biti implantirani. Naime, organi i tkiva s prestankom cirkulacije ostaju bez opskrbe kisikom i počinju postupno propadati.

Ovisno o karakteru tkiva i funkcije koju obavljaju, pojedini organi propadaju različitom brzinom, a među organima čiju „svježinu“ je najteže održati do usađivanja u tijelo primatelja su – ljudska pluća.

Strogi kriteriji

Dobrom organizacijom rada eksplantacijskog kirurškog tima i brzim, pravilnim transportom do mjesta gdje će drugi kirurški tim implantirati organ u primatelja, danas se većina doniranih pluća nalazi „izvan tijela“ tek nekoliko sati. No čak i u tako kratkom vremenu i uz sve postupke za održanje njihove „svježine“, većina eksplantiranih pluća u tolikoj mjeri izgubi vitalnost da se ne može sa sigurnošću iskoristiti za implantaciju. Prema američkim statistikama, samo oko 28 posto doniranih pluća u trenutku dolaska do primatelja ispunjava stroge kriterije za implantaciju.

Ne treba isticati kako tim postotkom nitko ne može biti zadovoljan – ni transplantacijski timovi, ni bolesnici koji očajnički čekaju svoj red za dobivanje šanse za život s novim plućima, a vjerojatno ni vi sâmi ne biste bili sretni što ste umrli uzalud jer su vam pluća označena kao nedovoljno svježa za doniranje - i odbačena. Stoga su i razumljiva nastojanja da se te statistike poboljšaju.

Od trenutno dostupnih tehnologija kojima liječnici pokušavaju „obnoviti“ oštećena pluća, najučinkovitiji je uređaj za ex vivo plućnu perfuziju (EVLP), izvantjelesni stroj koji kroz eksplantirana pluća pumpa kisikom obogaćeni zrak i otopinu koja zamjenjuje krv. A, čak li i uz takvu „podršku“ izvantjelesnom preživljavanju, mnoga pluća ne dospiju preživjeti do trenutka usađivanja u primatelja.

Popravljanje pokvarenih pluća

Gordana Vunjak-Novaković sa Sveučilišta Columbia u New Yorku (Gordana je „naše gore list“, ukoliko države regiona smatrate „svojom gorom“), svjetski poznata bioinženjerka i voditeljica tamošnjeg Laboratorija za matične stanice i tkivno inženjerstvo, zapitala se sa svojim kolegama iz istraživačkog tima: mogu li eksplantirana pluća preživljavati duže i kvalitetnije ako nisu spojena na mehaničku pumpu, nego na živi organizam, na kojemu bi bila opskrbljena pravim krvotokom kao i svi ostali organi, koji bi pak tim "gostujućim" plućima mogli isporučivati ​​hranjive tvari i iz njuh uklanjati štetne tvari u razdoblju između eksplantacije i implantacije.

U pokušaju davanja odgovora na to pitanje, Vunjak-Novaković i njezin tim su za svoje istraživanje dobili „pokvarena“ pluća šest ljudskih darivatelja, po jedno ili oba plućna krila koja nisu prošla stroge transplantacijske kriterije za usađivanje u primatelja. Primjerice, jedno od tih plućnih krila nije bilo dovoljno „svježe“ čak ni nakon 5 sati provedenih na EVLP uređaju, a bilo je izvan tijela 24 sata prije nego što ga je ekipa zaprimila u svoj laboratorij na Sveučilištu Columbia.

U laboratoriju su svako takvo „propalo“ plućno krilo 24 sata držali pripojeno na cirkulacijski sustav žive, anestezirane svinje, u krvne žile eksplantiranih ljudskih pluća ulazila je krv iz vratne arterije i vraćala se kroz venu u cirkulaciju svinje. Istodobno, pluća su prodisavana zrakom putem strojne ventilacije (tj. pomoću standardnog respiratora). U krvožilni sustav svinje dodani su imunosupresivi, lijekovi koji sprječavaju odbacivanje stranih tkiva u imunološkom sustavu, infiltrirajući i svinjske organe i ljudska pluća.

Neškodljivo za svinje, korisno za pluća

Prethodna istraživanja koja su proveli Vunjak-Novaković i njezin tim pokazala su da ovaj postupak ne ostavlja trajne posljedice na svinje. U jednom prethodnom eksperimentu, dok su bile pripojene na uređaj koji služi za podršku plućima uzetim od drugih svinja, pokusne svinje su se mogle kretati, igrati se igračkama i samostalno se hraniti.

Rezultati 24-satnog spajanja ljudskih pluća na krvotok žive svinje premašili su očekivanja. Prije tog postupka, na svim eksplantiranim plućima su bila vidljiva blijeda područja odumirućeg tkiva, za koja se vjerovalo da nisu sposobna unositi dovoljno kisika u krv. No, nakon 24 sata povezanosti s krvotokom svinjâ, pluća su već izvana izgledala „osvježena“, sa znatno smanjenim ili potpuno iščezlim odumrlim dijelovima.

Vunjak-Novaković i njezini kolege obavili su potom na plućima seriju funkcionalnih testova kojima su utvrdili da su u tako "repariranim" plućima stanice, struktura tkiva i sposobnost isporuke kisika i odstranjivanja ugljičnog dioksida iz krvi značajno poboljšani: čak i pluća koja su iza implantacije gotovo dva dana bila izvan tijela su pokazivala vanjske znakove i funkcionalne dokaze oporavka. "Takva pluća nisu postala stopostotno normalna, ali su prema transplantacijskim kriterijima dovoljno blizu normale", kaže Vunjak-Novaković u komentaru znanstvenog članka u kojem su objavili rezultate svojeg rada u časopisu Nature Medicine.

Svinje medicinske klase

Iako su prema svim kriterijima „reparirana“ pluća bila zdrava i obavljala svoju funkciju dovoljno dobro da bi se mogla smatrati prihvatljivim za transplantaciju, Vunjak-Novaković sa svojim timom želi ponoviti eksperiment na mnogo više ljudskih pluća (i živih svinja) prije nego što se tako „popravljena“ počnu implantirati u ljude.

Štoviše, u tim proširenim istraživanjima Vunjak-Novaković planira koristiti tzv. svinje medicinske klase, one koje provjereno ne nose potencijalno štetne patogene (bakterije, viruse, parazite) koji bi se mogli prenijeti na ljude. Međutim, ni to ne mora nužno značiti da će nakon oporavka postignutog na svinjskom krvotoku takva pluća biti potpuno „očišćena“ od svinjskih stanica. Tijekom pokusa je utvrđeno da u eksplantiranim ljudskim plućima nakon 24-satnog „ispiranja“ svinjskom krvlju ipak zaostaje nešto bijelih krvnih stanica (leukocita) svinje. A leukociti su stanice koje bi u plućnom primatelju mogle pokrenuti imunološku reakciju odbacivanja presađenog organa.

Krajnji cilj ovih pokusa – kako Vunjak-Novaković opisuje viziju budućnosti svojih istraživanja – jest situacija u kojoj niti svinje neće biti potrebne: potencijalni primatelj bi prije implantacije mogao vlastitim krvotokom oporaviti i „oživjeti“ donirana pluća koja kod dolaska nisu bila u idealnom stanju za implantaciju. Takav pristup najvjerojatnije ipak neće spasiti ona najteže oštećena pluća, ali „…ako uspijete spasiti samo dva od svaka četiri odbačena pluća, možete trostruko poboljšati sadašnje statistike broja eksplantiranih pluća dostupnih primateljima“, kaže ona.
 

^{Igor „Doc“ Berecki je pedijatar-intenzivist na Odjelu intenzivnog liječenja djece Klinike za pedijatriju KBC Osijek. Od posla se opušta antistresnim aktivnostima: od pisanja svojevremeno popularnih tekstova i ilustracija u tiskanom izdanju časopisa BUG, crtkanja grafika i dizajna, zbrinjavanja pasa i mačaka, te fejsbučkog blogiranja o craft-pivima, životnim neistinama i medicinskim trivijama, sve do pasioniranog kuhanja posve probavljivih jela i sviranja slabo probavljivog bluesa.}