Oamenii de ştiinţă de la Yale au restabilit circulaţia sângelui şi alte funcţii celulare în organismul unor porci, la o oră după moartea animalelor, cu ajutorul unei tehnologii nou dezvoltate. În 2019, aceeaşi echipă reuşise să restabilească anumite funcţii celulare în creierul unui porc mort.
La câteva minute după ce inima încetează definitiv să mai bată, o cascadă de evenimente biochimice declanşate de lipsa fluxului sanguin, a oxigenului şi a substanţelor nutritive, începe să distrugă celulele şi organele unui organism.
O echipă de oameni de ştiinţă de la Yale a descoperit că acest proces de distrugere celulară, masiv şi permanent, poate fi amânat.
Folosind o nouă tehnologie pe care au dezvoltat-o şi care oferă organelor şi ţesuturilor un fluid de protecţie special conceput, cercetătorii au restabilit circulaţia sângelui şi alte funcţii celulare la porci, la o oră după moartea animalelor, scrie un articol publicat miercuri, în revista Nature.
Reuşita ar putea ajuta la extinderea stării de sănătate a organelor umane în timpul intervenţiilor chirurgicale şi la extinderea disponibilităţii organelor donatoare, scriu autorii.
„Celulele nu mor imediat, există o serie prelungită de evenimente. Este un proces în care putem interveni ca să-l oprim, şi să restabilim o anumită funcţie celulară”, a declarat David Andrijevic, cercetător în neuroştiinţe la facultatea de medicină a universităţii Yale.
Cercetarea se bazează pe un proiect anterior condus de oamenii de ştiinţă de la Yale şi publicat în 2019, care a restabilit circulaţia şi anumite funcţii celulare în creierul unui porc mort, folosind tehnologia numită BrainEx.
„Dacă am fost capabili să restabilim anumite funcţii celulare într-un creier mort, un organ despre care se ştie că este cel mai susceptibil la ischemie [alimentarea inadecvată cu sânge], am emis ipoteza că ceva similar ar putea fi realizat şi în alte organe vitale transplantabile”, a declarat Nenad Sestan, professor de neuroştiinţe şi de medicină comparativă, genetică şi psihiatrie, la Yale, care a condus ambele studii.
În noul studiu, cercetătorii au aplicat întregului organism al porcului tehnologia OrganEx, o versiune modificată a BrainEx.
Tehnologia constă dintr-un dispozitiv de perfuzie, similar cu dispozitivele cardio-pulmonare, care preiau funcţiile inimii şi plămânilor în timpul intervenţiilor chirurgicale, şi un fluid experimental ce conţine compuşi care pot promova sănătatea celulară şi pot suprima inflamaţia în întreg organismul animalului.
La şase ore după tratamentul cu OrganEx, oamenii de ştiinţă au descoperit că anumite funcţii celulare cheie erau active în multe zone în corpul animalelor, inclusiv în inimă, ficat şi rinichi, şi că unele funcţii ale organelor au fost restaurate. Cercetătorii au găsit dovezi ale activităţii electrice în inimă, care şi-a păstrat capacitatea de a se contracta.
„Am reuşit, de asemenea, să restabilim circulaţia în întreg corpul, ceea ce ne-a uimit”, a spus Sestan.
În mod normal, atunci când inima nu mai bate, organele încep să se umfle, distrugând vasele de sânge şi blocând circulaţia, a explicat cercetătorul. Cu toate acestea, circulaţia a fost restabilită, iar organele porcilor decedaţi, care au primit tratamentul OrganEx, au apărut funcţionale la nivelul celulelor şi ţesuturilor.
„Sub microscop, a fost dificil să facem diferenţa între un organ sănătos şi unul care a fost tratat cu tehnologia OrganEx după moarte”, a precizat Zvonimir Vrselja, unul dintre autorii seniori ai studiului.
La fel ca în experimentul din 2019, cercetătorii au descoperit că activitatea celulară în unele zone ale creierului a fost restabilită, deşi nu a fost detectată nicio activitate electrică organizată care să indice că animalul ar trăi, în timpul niciunei părţi a experimentului.
Echipa a fost deosebit de surprinsă să observe mişcări musculare involuntare şi spontane în zonele capului şi gâtului atunci când au evaluat animalele tratate, care au rămas anesteziate pe parcursul întregului experiment de şase ore. Aceste mişcări indică păstrarea unor funcţii motorii, conform cercetătorilor.
Oamenii de ştiinţă au subliniat că sunt necesare studii suplimentare, pentru a înţelege funcţiile motorii aparent restaurate la animale, şi o analiză etică riguroasă din partea altor oameni de ştiinţă şi bioeticieni.
Protocoalele experimentale pentru cel mai recent studiu au fost aprobate de Comitetul instituţional de îngrijire şi utilizare a animalelor de la Yale (Animal Care and Use Committee) şi asistate de un comitet extern consultativ şi de etică.
Tehnologia OrganEx ar putea avea în cele din urmă mai multe aplicaţii, au spus autorii. Ar putea prelungi durata de viaţă a organelor la pacienţii umani, şi ar putea extinde disponibilitatea organelor donatoare pentru transplant. De asemenea, ar putea ajuta la tratarea organelor sau ţesuturilor deteriorate de ischemie în timpul unui infarct sau AVC.
„Există numeroase potenţiale aplicaţii ale acestei noi tehnologii interesante. Cu toate acestea, avem nevoie să menţinem o supraveghere atentă a tuturor studiilor viitoare, în special a celor care includ perfuzarea creierului”, a declarat Stephen Latham, directorul centrului interdisciplinar pentru bioetică de la Yale.
