Впервые исследователи создали легкие в лаборатории и успешно пересадили их свиньям, — пишет sciencenews.org со ссылкой на Science Translational Medicine.

Трансплантированные легкие разработали здоровые кровеносные сосуды, которые позволили свиньям жить в течение нескольких недель после операции без медицинских осложнений. Это значительное улучшение по сравнению с предыдущими усилиями: лабораторные легкие, имплантированные грызунам, разрушались в течение нескольких часов, прежде чем смогли развить сложную сеть кровеносных сосудов, необходимую для долговременного выживания.

Если новая процедура может быть адаптирована для людей таким образом, чтобы легкие выращивались из собственных клеток пациента, то это позволит снизить риск отторжения органов и сократит время ожидания трансплантации. В Соединенных Штатах, где в настоящее время в очереди на пересадку легких стоит около 1 500 человек, среднее время ожидания составляет несколько месяцев.

«Это исследование действительно выводит всю область исследований на новый уровень», — говорит Си «Чарли» Рен — биомедицинский инженер Университета Карнеги-Меллона в Питтсбурге, который не участвовал в работе.

Для исследования иммунолог Джоан Николс из Медицинского отделения Университета Техаса в Галвестоне и его коллеги построили легкие для четырех свиней, используя смесь сахара и чистящего средства для отделения клеток от легких донорских свиней. Это позволило выделить стерилизованные, жемчужно-белые, подобные легким каркасы, сделанные из межклеточных белков. (У людей исследователи предполагают использование донорских органов или 3D-напечатанные легочные каркасы). Затем исследователи заполнили каждый каркас кровеносными сосудами и клетками легочной ткани свиньи.

Каждое сконструированное легкое росло в течение 30 дней внутри биореактора, наполненного питательными коктейлями, которые помогали клеткам присоединяться к каркасу и размножаться в правильных местах. Затем исследователи заменили левое легкое каждой свиньи на лабораторную версию.

После операции команда Николса позволила одной свиньи прожить 10 часов, другой- две недели, третьей — месяц, а четвертой — два месяца. После смерти проводилось вскрытие, чтобы увидеть, как новые легкие интегрировались в тела свиней с течением времени. Никому из животных не давали иммунодепрессанты, и ни одно трансплантированное легкое не было отторгнуто. Внутри тела свиньи выращенные кровеносные сосуды легкого вставлялись в естественную систему кровообращения, обеспечивая организм кислородом и питательными веществами, необходимыми для выживания.

Восстановление животных в послеоперационный период было «довольно удивительным», — говорит Рен. У свиньи, которая жила два месяца после операции, не возникало никаких проблем с дыханием, и ее трансплантированное легкое было заселено бактериями, которые обитают в «родных» легких свиней — признаки того, что ткань развивается нормально и хорошо интегрируется в организм.

Однако пока лабораторные легкие не могут взять на себя полное функционирование: они имеют связь с кровеносной системой, но не связаны с легочными артериями животных, которые несут кровь с низким содержанием кислорода в легкие для пополнения кислородом вдыхаемого воздуха. Поэтому свиньи вынуждены полагаться на правые легкие для дыхания.

«Следующий шаг — соединение органа и легочной артерии», для того чтобы гарантировать, что биоинженерные легкие получают столько же кислорода в кровь, сколько нормальные легкие, — объяснил Никласон.