دانشمندان اسپانیایی با پیروزی ارگانوئیدهای کلیه انسان را با کلیه‌های خوک ترکیب کرده و آنها را مجدد به همان حیوان پیوند زدند و به این علت اولین کلیه هیبریدی انسان-خوک کاربردی جهان را تشکیل کردند.

این فناوری پیشگام توسط یک تیم تحقیقاتی از مؤسسه مهندسی زیستی کاتالونیا(IBEC) گسترش داده شد که می‌تواند گامی مهم در جهت ترمیم اندام‌های صدمه دیده قبل از پیوند باشد.

به نقل از آی‌ای، این تیم به رهبری نوریا مونتسرات(Núria Montserrat)، پژوهشگر اسبق IBEC و معاون جاری تحقیقات و دانشگاه‌های کاتالونیا با مؤسسه تحقیقات زیست‌پزشکی لاکرونیا(INIBIC) و چندین مؤسسه در سراسر اروپا و ایالات متحده برای این مطالعه همکاری کرد.

مقصد آنها بازدید این می بود که آیا اندامک‌ها یا ارگانوئیدهای کلیه مشتق شده از سلول‌های بنیادی انسان و رشد یافته در آزمایشگاه می‌توانند در کلیه‌های زنده خوک زنده بمانند و کارکرد داشته باشند یا خیر.

مونتسرات اظهار کرد: تحقیقات ما مشخص می کند که ترکیب فناوری‌های پرفیوژن ارگانوئیدی و ex vivo می‌تواند مداخلات سلولی را در شرایط کاملاً کنترل‌شده مقدور کند.

سلول‌های انسانی در خوک‌ها

دانشمندان برای آزمایش این مفهوم، هزاران ارگانوئید کوچک سه‌بعدی کلیه انسان را در آزمایشگاه با منفعت گیری از یک تکنیک تشکیل مقیاس‌پذیر تازه‌گسترش‌یافته تشکیل کردند. اگرچه این یک اندام کامل نیست، اما ارگانوئید تعداد بسیاری از ساختارها و عملکردهای مهم خود را بازتولید می‌کند.

این ارگانوئیدها که اندازه آنها چند میکرومتر است و اساساً نسخه‌های مینیاتوری و ساده‌شده‌ای از کلیه‌های انسان می باشند، سپس با منفعت گیری از دستگاه‌های پرفیوژن نورموترمی در کلیه‌های خوک که در خارج از بدن زنده نگه داشته می‌شدند، قرار داده شدند.

این دستگاه‌ها طبق معمولً در اتاق‌های عمل برای زنده نگه داشتن و اکسیژن‌رسانی اندام‌ها در خارج از بدن قبل از پیوند منفعت گیری خواهد شد. آنها به تیم تحقیقاتی این امکان را داده‌اند که ارگانوئیدهای انسانی را در کلیه‌های خوک قرار دهند و ادغام و کارکرد آنها را در لحظه کنترل کنند.

دکتر النا گارتا(Elena Garreta)، محقق ارشد IBEC و یکی از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: با وجود پتانسیل بالینی بالای ارگانوئیدها، یکی از چالش‌های مهم در به‌کارگیری این فناوری در درمان‌های پزشکی واقعی، تشکیل این ارگانوئیدها به روشی مقیاس‌پذیر، یکنواخت و مقرون‌به‌صرفه بوده است.

امیدی تازه برای پیوند کلیه

محققان بعد از ادغام ارگانوئیدها در کلیه‌های خوک، اندام‌های اصلاح‌شده را مجدد به همان حیوانات پیوند زدند. آزمایش‌ها هم به طور ex vivo (خارج از ارگانیسم) و هم به طور in vivo (درون همان حیوان) انجام شد.

مسئله قابل دقت این است که محققان مشاهده کردند کلیه‌های پیوند شده به طور عادی به کارکرد خود ادامه خواهند داد و حتی ۴۸ ساعت بعد از جراحی هیچ نشانه‌ای از صدمه، سمیت یا رد پیوند نشان نمی‌دهند.

این آزمایش‌ها نشان داد که ارگانوئیدهای انسانی نه تنها می‌توانند زنده بمانند، بلکه در شرایط فیزیولوژیکی واقعی نیز می‌توانند در اندام‌های حیوانات ادغام شوند. این چنین می‌توانند نحوه آماده‌سازی اندام‌ها برای پیوند توسط پزشکان را تحول دهند.

به حرف های گارتا، این فناوری امکان تشکیل سریع و دقیق هزاران ارگانوئید کلیه را در شرایط کنترل‌شده فراهم می‌کند و نیاز به اجزای پیچیده را از بین می‌برد. وی در یک بیانیه مطبوعاتی نتیجه گرفت: این کار دری را به سوی کاربردهایی همانند غربالگری دارو و تحقیقات بیماری‌ها می‌گشاید.

مونتسرات نیز اظهار کرد که این رویکرد این چنین می‌تواند به حل یکی از بزرگترین چالش‌های پزشکی مدرن پشتیبانی کند. وی گفت: این کار می‌تواند زمان انتظار برای بیماران مزمن را افت داده و تعداد اندام‌های قابل دوام برای پیوند را افزایش دهد.

مقصد طویل مدت این تیم تحقیقاتی، بازسازی یا ترمیم یک اندام قبل از پیوند آن است.

این مطالعه در مجله Nature Biomedical Engineering انتشار شده است.