Τα "όργανα" πλέον καλλιεργούνται και λειτουργούν "μια χαρά"!

Νεφροί που δημιουργήθηκαν στο εργαστήριο μεταμοσχεύθηκαν σε αρουραίους και άρχισαν να παράγουν ούρα, σύμφωνα με δημοσίευση στην επιθεώρηση «Nature Medicine».

Παρόμοιες τεχνικές για τη «γέννηση» ή μάλλον για την «αναγέννηση» οργάνων στο εργαστήριο έχουν εφαρμοστεί και στο παρελθόν – μάλιστα τέτοια όργανα εργαστηρίου, όπως η ουροδόχος κύστη ή η τραχεία, έχουν μεταμοσχευθεί σε ανθρώπους με καλά αποτελέσματα. Ωστόσο ο νεφρός είναι ένα από τα πιο περίπλοκα όργανα και για τον λόγο αυτό δεν είχε επιτευχθεί μέχρι σήμερα η δημιουργία ενός τέτοιου «τεχνητού» οργάνου και η επιτυχημένη μεταμόσχευσή του όχι μόνο στον άνθρωπο, αλλά ούτε καν σε ζώα.

Πρέπει να σημειωθεί ότι, όπως αναφέρουν οι ερευνητές του Γενικού Νοσοκομείου της Μασαχουσέτης που βρίσκονται πίσω από τη νέα μελέτη, οι νεφροί εργαστηρίου που δημιούργησαν δεν ήταν εξίσου αποτελεσματικοί στη λειτουργία τους με τους φυσικούς. Παρόλα αυτά, όπως λένε, η έρευνά τους ανοίγει έναν πολλά υποσχόμενο δρόμο για τη δημιουργία σύνθετων οργάνων του… δοκιμαστικού σωλήνα.

Οι νεφροί αποτελούν τα «φίλτρα» του σώματος – φιλτράρουν το αίμα ώστε να απομακρύνουν οτιδήποτε άχρηστο καθώς και το επιπλέον νερό. Αποτελούν παράλληλα τα πιο περιζήτητα όργανα για μεταμόσχευση – οι λίστες αναμονής για μόσχευμα νεφρού είναι τεράστιες σε παγκόσμιο επίπεδο και πολλοί ασθενείς καταλήγουν προτού λάβουν το πολυπόθητο μόσχευμα.

Το όραμα της αναγέννησης

Το όραμα των ειδικών από τη Μασαχουσέτη είναι να μπορούν να πάρουν έναν νεφρό και να τον απογυμνώνουν από όλα τα κύτταρά του ώστε να απομένει μόνο ένα «καλούπι». Στη συνέχεια το καλούπι αυτό θα «ντύνεται» με κύτταρα που θα έχουν ληφθεί από τον ασθενή ο οποίος χρειάζεται το όργανο εργαστηρίου. Με αυτόν τον τρόπο καθώς τα κύτταρα θα προέρχονται από τον ίδιο τον λήπτη του μοσχεύματος δεν θα υπάρχει κίνδυνος απόρριψής του από τον οργανισμό του και δεν θα απαιτείται η λήψη ανοσοκατασταλτικών φαρμάκων εφ’όρου ζωής, κάτι που συμβαίνει σήμερα με τους μεταμοσχευμένους ασθενείς. Με τη συγκεκριμένη προσέγγιση αναμένεται να αυξηθεί επίσης σημαντικά και ο αριθμός των μοσχευμάτων.

Το πείραμα στους αρουραίους

Οι ερευνητές από το Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης έκαναν τα πρώτα αλλά σημαντικά βήματα προς τη δημιουργία λειτουργικών νεφρών στο εργαστήριο. Οι ερευνητές έλαβαν νεφρούς υγιών αρουραίων και χρησιμοποίησαν ένα ειδικό «απορρυπαντικό» ώστε να απομακρύνουν όλα τα κύτταρα από πάνω τους.

Μετά τη διαδικασία απέμεινε ένα «δίκτυο» πρωτεϊνών, ένα εκμαγείο, που έμοιαζε ακριβώς όπως ο νεφρός περιέχοντας αιμοφόρα αγγεία αλλά και τα «σωληνάκια» παροχέτευσης των υγρών που φέρουν οι νεφροί.

Οι ερευνητές ενέχυσαν στο εσωτερικό του εκμαγείου νέα κύτταρα – στην περίπτωση των ανθρώπων τα κύτταρα αυτά θα προέρχονται από τον λήπτη του μοσχεύματος ώστε να μην απορρίπτονται οι ιστοί.

Στη συνέχεια τα «καλούπια» τοποθετήθηκαν μέσα σε γυάλινους θαλάμους που περιείχαν οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά και οι ειδικοί προσέδεσαν στις άκρες της νεφρικής αρτηρίας, της νεφρικής φλέβας και του ουρητήρα μικρούς σωλήνες – υπό φυσιολογικές συνθήκες από αυτές τις «εξόδους» τα ούρα φεύγουν από τους νεφρούς. Παράλληλα οι ερευνητές «φόδραραν» το εσωτερικό των αιμοφόρων αγγείων εγχέοντας ανθρώπινα βλαστικά κύτταρα μέσω των σωλήνων που ήταν προσδεδεμένοι στη νεφρική αρτηρία και στη νεφρική φλέβα. Μέσω του ουρητήρα ενέχυσαν επίσης στους νεφρούς νεφρικά κύτταρα νεογέννητων αρουραίων.

Χρειάστηκαν αρκετές προσπάθειες, όμως τελικώς τα κύτταρα διαφοροποιήθηκαν ακριβώς στους τύπους που απαιτούνταν να διαφοροποιηθούν στα διαφορετικά τμήματα του νεφρού.

Νεφροί εργαστηρίου έτοιμοι σε 15 ημέρες

Οι νεφροί ήταν έτοιμοι σε περίπου δεκαπέντε ημέρες και φάνηκε ότι ήταν λειτουργικοί τόσο στο εργαστήριο όσο και όταν μεταμοσχεύθηκαν σε αρουραίους. Ηταν σε θέση να φιλτράρουν και να αποβάλλουν τα ούρα.

Ωστόσο οι νεφροί που έχουν μέχρι στιγμής δημιουργηθεί από την ομάδα βρίσκονται ακόμη μακριά από την κλινική πράξη. Όταν μεταμοσχεύθηκαν στους αρουραίους παρήγαγαν μόλις το 1/3 των ούρων σε σύγκριση με τους φυσιολογικούς νεφρούς ενώ σε ό,τι αφορούσε την απομάκρυνση της κρεατινίνης – ένα υποπροϊόν της λειτουργίας των μυών που παράγεται κατά την αποδόμηση της κρεατίνης και χρησιμοποιείται για να εκτιμηθεί η υγεία των νεφρών – αυτή γινόταν 36 φορές πιο αργά σε σύγκριση με το φυσιολογικό.

Προς σωτηρία των νεφροπαθών από την αιμοκάθαρση

Ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Χάρολντ Οτ, ειδικός στην αναγέννηση οργάνων, παραδέχεται ότι η τεχνική χρειάζεται βελτιώσεις, σημειώνει όμως παράλληλα πως σήμερα πολλοί ασθενείς με σοβαρή νεφροπάθεια ξεκινούν αιμοκάθαρση όταν η λειτουργία των νεφρών τους πέφτει κάτω από το 15%. «Εάν μπορέσουμε να δημιουργήσουμε ένα μόσχευμα που θα είναι λειτουργικό σε ποσοστό έστω 20%, τότε θα σώσουμε πολλά άτομα από την αιμοκάθαρση» τονίζει ο ειδικός.

Η ομάδα δοκιμάζει τώρα την ίδια τεχνική με χρήση νεφρών χοίρων αλλά και ανθρώπων. Εχει ήδη καταφέρει να «ντύσει» νεφρούς χοίρων με ανθρώπινα κύτταρα, ωστόσο ο δρ Οτ τονίζει πως απαιτούνται περαιτέρω μελέτες ώστε να επιβεβαιωθεί ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν ιστοί χοίρων σε ανθρώπους στο πλαίσιο ξενομεταμόσχευσης χωρίς να υπάρξει απόρριψη.

Βήμα Science

***

Ο ιός Η7Ν9 της νέας γρίπης των πτηνών συνεχίζει να εξελίσσεται, καθιστώντας δύσκολες έως αδύνατες τις εκτιμήσεις για την πιθανότητα εκδήλωσης πανδημίας, δείχνουν οι τελευταίες γενετικές αναλύσεις. Σε μια άλλη εξέλιξη, κινεζικά μέσα αναφέρουν ότι ο ιός ανιχνεύθηκε την Κυριακή σε ένα τετράχρονο αγόρι που δεν έχει εμφανίσει ακόμα συμπτώματα -ένδειξη ότι η ίωση μπορεί να είναι ήπια σε ορισμένους ανθρώπους.

Μέχρι στιγμής έχουν επιβεβαιωθεί στην Κίνα 61 κρούσματα, συμπεριλαμβανομένων 13 θανάτων. Με βάση τα νούμερα αυτά η θνησιμότητα της νέας γρίπης είναι σχεδόν 23%, σημαντικά μεγαλύτερη από ό,τι σε μια συνηθισμένη εποχική γρίπη. Στην πραγματικότητα όμως το ποσοστό ενδέχεται να είναι πολύ μικρότερο, καθώς δεν αποκλείεται να υπάρχουν ήπια κρούσματα που δεν έχουν καταγραφεί από τις αρχές.

Κανείς δεν γνωρίζει εξάλλου αν ο Η7Ν9 θα παραμείνει τόσο επικίνδυνος στην πορεία της εξέλιξής του τους επόμενους μήνες.

Μέχρι την περασμένη εβδομάδα τα κρούσματα περιορίζονταν στην επαρχία της ανατολικής Κίνας, το Σαββατοκύριακο όμως καταγράφηκε το πρώτο κρούσμα στο Πεκίνο, σε ένα κορίτσι του οποίου η οικογένεια εκτρέφει πουλερικά. Σύμφωνα με το κινεζικό πρακτορείο Xinhua, το αγόρι που μολύνθηκε χωρίς να εκδηλώσει συμπτώματα εξετάστηκε από τις αρχές επειδή ζούσε κοντά σε έναν αγοραστή πουλερικών από την οικογένεια του κοριτσιού.

Μέχρι στιγμής πάντως δεν υπάρχουν σαφείς ενδείξεις για απευθείας μετάδοση από άνθρωπο σε άνθρωπο.

Ανασυνδυασμός γονιδίων

Στο μεταξύ, επιστήμονες σε όλο τον κόσμο συνεχίζουν τις γενετικές αναλύσεις στον Η7Ν9. Οι γενετικές αλληλουχίες που απομονώθηκαν από τρεις ασθενείς αναρτήθηκαν στον εξειδικευμένο δικτυακό τόπο GISAID, και η ανάλυσή τους δείχνει ότι ο Η7Ν9 είναι μείγμα τριών διαφορετικών ιών γρίπης των πτηνών.

«Ακόμα και στις τρεις αλληλουχίες που έχουμε διαθέσιμες, υπάρχουν ενδείξεις ότι η μία δεν ταιριάζει απόλυτα με τις άλλες δύο [...] Ίσως υπάρχουν άλλοι ιοί με τους οποίους [ο Η7Ν9] συνεχίζει να ανταλλάσσει γονίδια μέχρι να σταθεροποιηθεί» δήλωσε στο Reuters η Γουέντι Μπάρκλεϊ, ιολόγος στο Imperial College του Λονδίνου.

Την περασμένη εβδομάδα, δημοσίευση στο New England Journal of Medicine διαπίστωσε ότι το «ανακάτεμα» των γονιδίων που οδήγησε στην εμφάνιση του Η7Ν9 συνέβη στα πτηνά και όχι στον άνθρωπο -ένα μάλλον ενθαρρυντικό σημάδι.

Ωστόσο μια άλλη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Eurosurveillance από κορυφαίους ειδικούς στη γρίπη δείχνει ότι ο H7N9 «διαθέτει αρκετές χαρακτηριστικές ιδιότητες των ιών της γρίπης που απαντώνται στα θηλαστικά, τα οποία ενδέχεται να συνεισφέρουν στην ικανότητά του να μολύνει ανθρώπους».

Στο ίδιο μήκος κύματος βρισκόταν η ανακοίνωση που εξέδωσε το Σάββατο ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας, σύμφωνα με τον οποίο «οι γενετικές αλλαγές που βλέπουμε σε αυτούς τους ιούς Η7Ν9 δημιουργούν ανησυχία», καθώς ενδέχεται να αυξήσουν τη μετάδοση από τα πτηνά στον άνθρωπο και από άνθρωπο σε άνθρωπο.

Σε πολλές περιπτώσεις, πάντως, οι γενετικές αλλαγές που επιτρέπουν σε έναν ιό να προσαρμοστεί στον ανθρώπινο οργανισμό οδηγούν ταυτόχρονα σε μείωση της παθογένειας, καθώς ο ιός έχει συμφέρον να μολύνει όσο δυνατό περισσότερους ανθρώπους χωρίς να γίνεται αντιληπτός.