Transplantul între specii ar putea reprezenta o soluție pentru una dintre bolile acestui secol: diabetul de tip 1 (T1D). Cercetătorii australieni sunt pe punctul de a dezvolta o tehnologie care permite prelevarea de celule pancreatice de la porci modificați genetic și transplantarea la oameni.
După decenii de muncă și investiții semnificative în cercetare s-a ajuns foarte aproape de un rezultat salvator pentru bolnavii de diabet. Oamenii de știință implicați în acest proiect au beneficiat de mai multe granturi ale Consiliului Național pentru Sănătate și Cercetare Medicală (NHMRC) și granturi Breakthrough T1D. Cel mai recent a fost un „grant pentru idei” NHMRC de aproape patru milioane de dolari, acordat anul trecut doctorului Wayne Hawthorne, profesor la Universitatea din Sydney.
„Acum încercăm să ajungem la punctul în care putem transplanta aceste celule insulare la pacienți. Avem animale care au supraviețuit în ultimii doi ani după transplant, fără respingere și cu diabet vindecat în acel model preclinic. Avem mari speranțe.”, a declarat Hawthorne pentru revista australiană Cosmos.
Insulele pancreatice sunt grupuri de celule din pancreas. Ele secretă insulină, hormonul care joacă un rol crucial în reglarea nivelului de zahăr din sânge, permițând celulelor să metabolizeze glucoza pentru a o transforma în energie masă. Dar la persoanele cu T1D, sistemul imunitar atacă și distruge aceste celule.
Există mai mult de 140.000 de persoane care trăiesc cu T1D doar în Australia. Acești oameni trebuie să-și suplimenteze lipsa de insulină a organismului prin injecții de mai multe ori pe zi, pentru a se asigura că nivelul zahărului din sânge (BSL) nu crește prea mult (hiperglicemie). De asemenea, își măsoară BSL-urile de mai multe ori pe zi pentru a se asigura că rămâne într-un interval normal și nu scade prea mult, ceea ce le-ar pune viața în pericol.
Dacă este lăsat netratat, diabetul poate duce la complicații pe termen scurt, care pun viața în pericol, cum ar fi cetoacidoza diabetică și chiar moartea. Pe termen lung, glicemia crescută persistentă poate deteriora vasele de sânge, ducând la probleme ale nervilor, ochilor, rinichilor și inimii.
La celălalt capăt al scalei, atunci când nivelul zahărului din sânge al unui pacient scade prea mult (hipoglicemie), organismul trebuie să ia glucoză de undeva. O „hipo” este de obicei însoțită de simptome cum ar fi tremur, amețeală, transpirație sau iritabilitate, care pot alerta pe cineva cu T1D că trebuie să mănânce. Dar, potrivit lui Hawthorne, există unii pacienți care nu pot spune când glicemia lor este scăzută.
„Dacă nu poți detecta scăderea nivelului de zahăr din sânge, nu poți să te alimentezi sau chiar să înțelegi că te vei prăbuși în comă și vei muri. Deci, un număr dintre acești pacienți vor muri, din păcate.”, atrage atenția cercetătorul.
Echipa coordonată de Hawthorne efectuează de zeci de ani transplanturi de la om la om pentru a-i trata pe cei mai bolnavi diabetici de zeci de ani. De asemenea, echipa Westmead a dezvoltat transplanturi combinate de pancreas și rinichi, la începutul anilor 2000, pentru a trata un subgrup de pacienți care, din cauza unor anomalii genetice, dezvoltă multe complicații secundare ale diabetului de tip 1, inclusiv insuficiență renală.
„Dacă putem înlocui pancreasul, putem preveni ulterior orbirea, leziuni ale nervilor, insuficiența renală sau pierderea membrelor”, spune Hawthorne.
Pancreasul este un organ mare cu o mulțime de vase de sânge, iar transplanturile implică o intervenție chirurgicală majoră care durează multe ore și vine cu o mulțime de complicații potențiale. A face acest lucru în combinație cu un rinichi nu face decât să sporească complexitatea procedurii.
În plus, nu orice pancreas donat de o persoană cu moarte cerebrală se potrivește unei astfel de intervenții. Vârsta, excesul de grăsime, comorbiditatea de bază, inclusiv bolile vasculare, pot face imposibilă utilizarea pancreasului pentru un transplant de organ întreg.
Cândva aceste organe suboptimale au fost destinate coșului de gunoi. Până când, își amintește Hawthorne, cu aproximativ 30 de ani în urmă, „… ne-am gândit, ei bine, de ce nu putem să luăm pancreasul și să încercăm să extragem celulele insulare? Am dezvoltat o tehnologie prin care putem pune pancreasul într-un „blender” și să scoatem celulele insulare… Este o procedură foarte complexă care îmi ia 8-10 ore, dar la sfârșit avem aceste celule insulare separate.”
Transplanturile de insulițe pancreatice sunt o alternativă mai puțin invazivă la transplanturile de organe întregi, deci sunt potrivite unui subgrup de pacienți cu T1D și neconștientizare a hipoglicemiei severe. Celulele sunt „perfuzate” în ficatul pacientului unde, în câteva săptămâni, încep să elibereze insulină. Acest lucru restabilește mecanismul de „biofeedback” care permite pacienților să prevină scăderea zahărului din sânge și poate chiar elimina complet nevoia de injecții zilnice de insulină.
Dar, în practică, pancreasul obținut prin donarea de către pacienții cu moarte cerebrală nu este întotdeauna potrivit pentru această procedură.
„Doar în aproximativ 40% din cazuri obținem suficiente celule insulare pentru a transplanta la un pacient cu T1D”, arată Hawthorne.
Organul trebuie să ofere un număr minim de insulițe pentru a justifica administrarea pacientului de medicamente imunosupresoare, ceea ce este necesar pentru a opri sistemul imunitar să respingă celulele străine, dar poate, de asemenea, să le facă mai susceptibile de a dezvolta infecții și cancer.
Acest lucru a condus la un decalaj uriaș între oferta și cererea de pancreas donator, ceea ce îi lasă pe pacienți să aștepte ani de zile pentru un transplant sau să moară înainte de a primi unul.
CITEȘTE ȘI: Premieră mondială. O inimă de la un porc modificat genetic a fost transplantată la om. VIDEO
„Specialitatea mea a fost întotdeauna tratarea pacienților cu diabet zaharat de tip 1 prin orice mijloace putem… asta a însemnat efectuarea unui alotransplant, iar acum ne uităm la xenotransplanturi”, menționează Hawthorne.
Xenotransplantul este urmărit din 1960
Xenotransplantul – prelevarea celulelor, țesuturile sau organele de la o specie și introducerea lor în alta – a fost urmărit de clinicieni și oameni de știință încă din anii 1960 ca o soluție la criza globală a deficitului de organe. Anul acesta, primele studii clinice de transplant de rinichi de porc modificați genetic la oameni cu insuficiență renală în stadiu terminal vor începe în SUA.
Porcii sunt modificați genetic pentru a împiedica sistemul imunitar uman să-și recunoască celulele ca fiind extrem de străine.
Dacă cercetătorii de SUA pot comanda linii de porci MG după cum este necesar, Australia nu poate importa aceste animale din cauza legilor stricte de biosecuritate ale țării.
În aceste condiții, Hawthorne și colaboratorii săi – profesorul Peter Cowan, șeful de imunologie la Spitalul St Vincent din Melbourne și profesorul asociat Mark Nottle, șeful grupului de biotehnologie reproductivă de la Universitatea din Adelaide – au dezvoltat propriile linii speciale de porci transgenici. „Avem propriii noștri porci transgenici, complet separați de SUA, Europa și China și așa mai departe, și ne-am străduit zeci de ani pentru a ajunge acum la punctul în care îi putem folosi pentru transplanturi”, explică specialistul.
Celulele acestor porci transgenici au fost optimizate pentru a preveni respingerea hiperacută, respingerea imună, coagularea și pentru a oferi protecție imunosupresoare suplimentară.
„Pot să le transplantez la un pacient și să ofer cantitatea minimă de imunosupresie, ceea ce înseamnă că este mai aplicabilă pentru o gamă mai largă de pacienți”, menționează Hawthorne.
Dar el avertizează că tratamentul acesta nu va fi efectuat la copii.
„Imunodepresia pentru un copil nu este neapărat un lucru bun pe termen lung. Vom alege un grup foarte select de pacienți, ca și în cazul ceilalți pacienți cu transplant de insuliță, care suferă de neconștientizare a hipoglicemiei severe. Vom trata mai întâi pacienți foarte, foarte selecționați. Frumusețea acestui lucru, totuși, este că îl putem extinde la mai mulți pacienți decât pot primi în prezent insulițe de la donatori umani.”, punctează cercetătorul.
Dar acest lucru nu va fi posibil fără a dezvolta mai întâi infrastructura necesară asociată procedurii, cum ar fi animalele specializate pentru a obține celule transgenice de insuliță de porc, despre care Hawthorne spune că va necesita finanțare de milioane de dolari.
„Va trebui să ne creștem… capacitatea de a examina produsul pentru transplant. Trebuie să creștem numărul de echipe asociate de oameni care să efectueze transplanturile, să facă observațiile pacienților, să continuăm să urmăm acei pacienți și apoi să le înscriem în [Registrul de transplanturi de pancreas și insulițe din Australia și Noua Zeelandă] pentru a ne asigura că urmăm acești pacienți pentru dezvoltarea potențialelor probleme. Rămâne întrebarea dacă vom primi toți banii de la bugetul sănătății pentru a face asta, pentru cineva care moare de cancer sau de alte boli? Există doar atât de mulți bani în găleată în sistemul de sănătate.” încheie Hawthorne.
Autor: Corina Gheorghe
Foto: Cosmos/ Wayne Hawthorne
CITEȘTE ȘI: Un nou succes în medicina românească. A avut loc primul transplant hepatic la Cluj!
