O cercetătoare din Statele Unite spune că descoperirea sa, o inimă umană personalizată, crescută în laborator pe „schela” unei inimi de porc, ar putea exclude nevoia de donatori și, implicit, ar salva foarte multe vieți. Organismul pacientului care primește transplantul nu va respinge noul organ, pentru că este făcută chiar din țesuturile acestuia.
În prezent, bolnavii care au nevoie de un transplant cardiac sunt puși pe liste lungi de așteptare, pentru că, spre deosebire de alte organe (cum sunt: un rinichi, un plămân sau o porțiune de ficat) care pot fi prelevate și de la donatori vii, inimile devin disponibile doar atunci când altcineva moare.
Însă lipsa donatorilor nu este singura problemă din domeniul transplantului de organe. Chiar și atunci când organele sunt transplantate cu succes, „nu este un final de basm de la Hollywood”, subliniază biologul molecular Doris Taylor, care lucrează în medicina regenerativă și care, în ultimii ani, și-a concentrat atenția pe crearea în laborator a unor inimi umane viabile, transplantabile și care să nu fie respinse, astfel încât să nu mai fie nevoie de donatori pentru salvarea vieții cardiacilor.
Potrivit acesteia, o persoană care primește un transplant de organ schimbă o boală cu alte complicații și probleme medicale. Spre exemplu, medicamentele toxice necesare pentru a preveni respingerea noului organ pot cauza hipertensiune arterială, diabet, insuficiență renală și chiar cancer.
Cordul de porc, similar cu cel uman
Pe scurt, cercetătoarea a folosit „schela” unei inimi de porc, pentru a construi o inimă nouă, umană, cu ajutorul celulelor stem ale unui pacientul care are nevoie de transplant, și a denumit acest organ „inimă-fantomă”.
Potrivit acesteia, inimile de porc sunt similare cu inimile umane în ceea ce privește dimensiunea și structura lor. Ambele au patru camere - două atrii și două ventricule - responsabile pentru pomparea sângelui, iar unele structuri din inimile de porc, cum ar fi valvele, sunt deja folosite la oameni în siguranță. Numită uneori și „doctor Frankenstein”, Doris Taylor a explicat că o inimă umană nu ar putea funcționa ca o schelă pentru un organ nou, deoarece sunt foarte puțin disponibile pentru a lucra.
„Inima-fantomă este o inimă ale cărei celule au fost îndepărtate. Tot ce rămâne este cadrul inimii, sau schela. Se numește inimă-fantomă, deoarece îndepărtarea celulelor face ca inima să treacă de la roșu la alb. (…) Pentru a îndepărta celulele, inima de porc este spălată ușor prin vasele de sânge cu un detergent delicat, pentru a îndepărta celulele (…). Inima fără celule poate fi apoi însămânțată cu celule noi - în acest caz, celulele unui pacient - formând astfel o inimă personalizată”, a explicat Taylor, citată de medicalxpress.com.
Rolul celulelor stem
Celulele inimii nu se divid, mai spune cercetătoarea americană: „Dacă ar face-o, inimile s-ar putea repara”.
Pe de altă parte, celulele stem se divid și, mai mult, ele se pot transforma și în celule specializate - în acest caz, celule ale inimii. „Dr. Shinya Yamanaka, laureat al Premiului Nobel, a descoperit o metodă de a face celule stem din sânge sau celule ale pielii prelevate de la un adult. Echipa mea și cu mine am folosit această metodă pentru a obține celule stem, apoi am multiplicat aceste celule în miliarde. După aceea, echipa a folosit substanțe chimice pentru a le «diferenția» în celule ale inimii. Am folosit această metodă pentru a obține miliarde și miliarde de celule ale inimii”, a povestit biologul, adăugând că atunci când a văzut pentru prima dată celulele stem bătând la unison ca o inimă într-un vas, a fost uluită: „Mi-a schimbat viața”.
Însă, pentru a fi o inimă, aceste celule trebuie să fie plasate într-o formă care să le permită să devină un organ, să se maturizeze și să poată pompa sânge, astfel că echipa de cercetători a reprodus această capacitate în laborator.
De ce „e mai bine să construiești o inimă de la zero”
Eșecul înregistrat anul trecut, când primul om din lume care a primit o inimă de porc modificată genetic a murit la doar două luni de la transplant, „a deschis porți tuturor oamenilor de știință din acest domeniu”, mai spune cercetătoarea americană. Deși inima de porc transplantată la începutul anului 2022 a suferit mai multe modificări genetice pentru a reduce respingerea și pentru a preveni perturbările cauzate de incompatibilitățile dintre porci și oameni, Doris Taylor consideră că „e mai bine să construiești o inimă de la zero, folosind «schele» de porc”.
„Pacientul a primit o inimă de porc care fusese modificată genetic. Au fost adăugate gene umane și unele gene de porc au fost îndepărtate, dar inima cuprindea încă în esență celule de porc într-o schelă de porc. Drept urmare, individul a fost nevoit să ia medicamente antirespingere care au suprimat sistemul imunitar. Și, fără ca medicii să știe, inima era purtătoarea unui virus de porc care în cele din urmă a ucis pacientul la două luni după transplant. Cred că astfel de probleme sunt evitate cu inima-fantomă. Echipa mea îndepărtează materialul celular de porc din schelă, lăsând în urmă doar structura proteinelor și canalele vaselor de sânge. Proteinele sunt atât de asemănătoare cu proteinele umane de schelă, încât nu par să provoace respingere”, a explicat ea.
Construirea unei inimi este un efort uriaș iar, una dintre provocările cu care se confruntă acum echipa de cercetători sunt timpul și costurile necesare multiplicării celulelor stem și transformării acestora în țesuturi specializate.
Bolile cardiovasculare au reprezentat principala cauză de deces, la nivel mondial, în ultimii 20 de ani. Potrivit estimărilor Organizației Mondiale a Sănătății, circa 18 milioane de oameni își pierd viața în fiecare an din această cauză, reprezentând 32% din decesele globale.