Hemoglobina dżdżownic jako alternatywa dla krwi w perfuzji narządów

Dr Heiko Yang, MD, PhD, adiunkt urologii na Uniwersytecie Colorado Anschutz w Department of Surgery, otrzymał grant National Institutes of Health (NIH) na dalsze badania nad odkryciem produktu, który może zrewolucjonizować sposób, w jaki utrzymuje się przy życiu narządy od zmarłych dawców przed przeszczepem lub wykorzystaniem badawczym.

– W skrócie: wyprowadziliśmy substytut krwi z dżdżownic, aby utrzymywać ludzkie i zwierzęce nerki przy życiu poza ciałem – wyjaśnia Yang. – Obecnie większość narządów utrzymuje się dzięki krwi dawcy, ale krew jest droga, ma krótki okres przydatności i szybko degraduje się podczas perfuzji maszynowej. Okazuje się, że dżdżownice mają bardzo stabilny hemoglobinopodobny nośnik tlenu, który posiada szereg właściwości sprzyjających perfuzji nerek.

Perfekcyjna perfuzja

Yang, zajmujący się badaniami nad perfuzją narządów, od dawna poszukiwał substytutu czerwonych krwinek, które po pęknięciu uwalniają toksyczne związki, aby zastosować go w systemie perfuzyjnym wykorzystującym sztuczne serce i płuca do utrzymania żywotności narządów.

– Ostatecznie nawiązałem współpracę z dr. Jake’iem Elmerem z Uniwersytetu Villanova, który pracuje nad hemoglobiną dżdżownic. Przeprowadziliśmy badania pilotażowe i okazało się, że można utrzymywać nerki przy życiu za pomocą tego materiału – relacjonuje Yang. – Podstawą grantu jest zbadanie, jak zoptymalizować jego zastosowanie, czy należy go chemicznie stabilizować, jakie stężenie jest najlepsze i czy możemy utrzymać nerki oraz inne narządy przy życiu przez kilka dni, używając materiału pozbawionego czerwonych krwinek.

Obiecujący substytut

Dwuletni grant NIH typu „high-risk, high-reward” został przyznany w celu umożliwienia Yangowi i jego zespołowi aplikowania o dalsze finansowanie po dopracowaniu i potwierdzeniu koncepcji. Jeśli badania zakończą się powodzeniem, będzie to znaczący krok dla nauki.

– To naprawdę ekscytujące na wielu poziomach – mówi Yang. – Jest wiele problemów, kiedy w eksperymentach opieramy się na krwi: jej skład, jakość, dostępność. To rozwiązanie eliminuje te bariery dla społeczności medycznej. Od dekad poszukuje się substytutów krwi, ale żaden nie sprawdził się w praktyce. Nadal polegamy na krwi dawców i czerwonych krwinkach, aby ratować życie. To przybliża nas do stworzenia realnego substytutu krwi.

Szansa dla transplantologii

Odkrycie może być również przełomem dla transplantologów, którzy dziś muszą korzystać z ograniczonych i zmiennych zasobów krwi w celu utrzymania narządów przy życiu przed przeszczepem.

– Istnieje cały obszar transplantologii związany z perfuzją narządów pozaustrojowych, gdzie dąży się do wydłużenia ich żywotności i sprawniejszego przekazywania organów biorcom – podkreśla Yang. – Wszyscy zmagają się z tymi samymi ograniczeniami. Zastosowanie takiego rozwiązania mogłoby diametralnie zmienić tę dziedzinę. Zamiast pobierać krew z banków, dlaczego nie użyć czegoś dostępnego od ręki, łatwego w przechowywaniu i skutecznego?

Źródło: University of Colorado School of Medicine