Jetra može da živi van ljudskog tela

     Ljudska jetra je održana u životu van čovekovog tela i kasnije transplantirana pacijentu kome je bila potrebna. Naučnici sa Oxford University i King’s College Hospital su uspešno izveli ovu proceduru na dva pacijenta, koja se uspešno oporavljaju.

Problem sa dosadašnjom transplantacionom metodom je u tome što se organ oštećuje nakon uzmanja od donora i „stavi na led“ da bi se hlađenjem usporio metabolizam.

Nova tehnologiju koju su razvili naučnici sa Oksfordskog Univerziteta, može da očuva potpuno funkcionalnu jetru van ljudskog tela čak 24h. Ova tehnologija se testira kao deo kliničkog istraživanja u centru za transplantaciju jetre na King’s College bolnici.

Tim lekara je povezao doniranu ljudsku jetru na mašinu, koja je zagrejana na 37^oC ili 98,6 farenhajta, što je jednako temperaturi ljudskog tela u fiziološkim uslovima. Crvena krvna zrnca (eritrociti) bogati kiseonikom prolaze kroz jetrene krvne sudove. Jetra funkcioniše u mašini normalno, kao što bi i unutar ljudskog tela, stvara žuč i vraća sopstevenu boju.

Uređaj može da pomogne svim pacijentima koji čekaju novu jetru

Sudeći po rezultatima prve dve transplantacije koje su izvedene na King’s College Hospital prošlog februara, mašina može da pomogne pacijentima koji su na listi čekanja.

Prema prekliničkim podacima, uređaj može nove donirane jetre da održi „živim“ mnogo duže. Istraživači veruju da broj dostupnih organa može da se udvostruči ako se očuvaju u toku 24h.

Jedan od izumitelja mašine profesor Constantin Coussios kaže: „Ovaj prvi klinički slučaj potvrđuje da možemo očuvati potpunu funkcionalnu jetru van tela, tako da funkcioniše u našoj mašini, onda satima kasnije, uspešno transplantirati u pacijenta.  Uređaj automatski obavlja perfuziju jetre, prvi je ove vrste: organ se ishranjuje sa krvlju koja je bogata kiseonikom na temperaturi tela, kao što bi se to dešavalo u samom telu. Naprimer možemo posmatrati sintezu žuči, što je izuzetan podvig inženjerstva. Bilo je zapanjujuće videti hladnu sivu jetru kako poprima svoju normalnu boju kada se priključi za mašinu. Još zanimljivije je bilo to što smo pre transplantiranje jetru mogli da vozamo unaokolo. Za ove dve transplantacije morali smo održati jetre funkcionalnim samo 10 časova, u drugim eksperimentima pokazali smo da možemo održati jetru „živom“ i nadgledati njeno stanje van tela u periodu od 24h.“

Čuver jetre će promeniti dosadašnje načine transplantacije

Konsultujući hirurga za transplantaciju jetre i direktora transplantacione hirurgije na King's College bolnici, profesora Nigel Heaton, objašnjava da osnova same procedure transplantacije jetre nije menjana decenijama, uprkos ostalim neverovatnim otkrićima u modernoj medicini. Ovaj uređaj, koji bi mogao da se koristi svakodnevno u praksi, u potpunosti će promeniti transplantacionu proceduru.

Uređaj će dati dodatno vreme hirurgu i još mogućnosti za pacijenta.

 Gospodin Wayel Jassem koji je izveo obe transplantacije kaže: „Uvek postoji veliki pritisak da doniranu jetru damo odgovarajućoj osobi u vrlo kratkom vremesnkom periodu. Po prvi put imamo ovaj uređaj koji nam daje dodatno vrema za ispitivanje jetre, da povećamo šanse za primaoca, kako bio bio što bolji ishod. Ova tehnologija ima potencijal da bude veoma značajna, i poveća broj dostupnih jetri za transplantaciju i samim tim spasi više života.“

Iskustvo pacijenta

Prvi pacijent koji je primio doniranu jetru koja je prethodno bila u ovom uređaju, Ian Christie star 62 godine, kaže da su mu doktori saopštili u maju 2012 da ima cirosu jetre i da mu je ostalo između 12 i 18 meseci života, ukoliko ne dobije novu jetru.

Stavljen je na listu čekanja, što znači da za jetru u njegovom slučaju mora čekati najmanje 12 do 18 meseci. Ian čekanja opisuje „užasnim“. Samo je čekao telefonski poziv ptajući se: „Da li će me ikad nazvati? Učestvujem u istraživanju jer mislim da je to ispravna stvar. Ako uređaj može pomoći ljudima kao što sam ja u budućnosti, moja je dužnost da im pomognem. Verovao sam lekarima. Tri dana posle operacije, gospodin Jassam iz King's bolnice i profesori sa Oksforda su došli u moju sobu sa osmesima na svojim licima. Izgledali su kao grupa ozbiljne gospode, pa sam znao da je dobar znak što ih vidim nasmejanim.“

Ian kaže da se nije osećao bolje u zadnjih 15 godina, iako ima bolove od reza. „Dan za danom, sve mi je bolje. Tako se osećam živim! Lako je postati bezbrižan i postati euforičan, ali stvari još uvek mogu da krenu nizbrdo, tako da pokušavam da „držim noge na tlu i osvajam ga dan za danom.“

Transplantaciona hirurgija je žrtva sopstvenog uspeha

Profesor Coussios sa Oxford University's Nuffiled departmana za hiruršku nauku, i profesor Peter Friend, direktor Oksfordskog centra za transplantaciju, su objavili istraživanje o transplantativnoj tehnologiji od 1994. godine. Profesor Friend opisuje transplantacionu hirurgiju kao žrtvu sopstvenog uspeha. Ovaj uređaj može prekinuti taj niz, dodaje on. Mnogo organa za transplantaciju koji su beskorisni, uz sadašnju tehniku postaju se mogu iskoristiti, i dozvoljavaju hirurzima da pomognu mnogo većem broju pacijenata.

     Prof Friend kaže: „Danas, transplantacija organa zavisi od hladjenja organa na temperaturi koja je na površini leda da bi se usporio metabolizam datog organa, ali ovo ne zaustavlja oštećenje organa, i ako je organ već oštećen na neki način, još je odvojen od dotoka hranljivih materija preko krvi, ishod može biti veoma loš. Organ propada. Mnogi organi su bili ne transplantirani iz ovih razloga. Ova nova tehnika nam omogućuje da vidimo da li organ funkcioniše kako treba, pre no što odlučimo da ga presadimo pacijentu. Ova tehnika obećava zadovoljavajući kvalitet organa, koji bi inače bili odbačeni. Ovo će povećati broj transplantacija, bez bojaznosti o povećanju rizika. To će napraviti razliku o tome šta se dešava sa pacijentima na listi čekanja, ne zahtevajući bilo kakvu promenu dosadašnje donatorske prakse.“

OrganOx, kompanije pod okriljem Univerziteta na Oksfordu

Kompanija je stvorena 2008. godine, iz pomoć Isis Innovation, koja je takođe deo Oksforda u cilju komercijalizacije sopstvenih istraživanja. Čuvar jetre je napravljen u ovaoj kompaniji, za klinička ispitivanja.

Dr Les Russell, izvršni direktor OrganOx, objašnjava da u Evropi i SAD godišnje obavi oko 13.000 transplantacija jetre, ali ima 30.000 pacijenata svake godine koji čekaju novu jetru. Mnogi od njih je i ne dočekaju.

Više od 2.000 jetri bude odbačeno svake godine zbog oštećanja izazvanih nedostatkom kiseonika, ili ne prežive hladjenje tokom određenih analiza koje su neophodne pre transplantacije u primaoca.

King's College bolnica izvede preko 2.000 transplantacija godišnje na deci i odraslima. To je najveći centar za transplantaciju jetre u Evropi.

    

Zebra ribica u istraživanju

     U prostoru za životinje na donjem spratu sumorne zgrade na Univerzitetu Djuk (Duke) je neprijatno toplo i miriše na sirove morske plodove. To ne čudi s obzirom šta se tamo nalazi. Prostor ima nekoliko hiljada plastičnih akvarijuma. U svakom se nalazi desetine zebrica, ribica koje su nešto preko 2cm dugačke, krupnookih kičmenjaka koje postaju prisutne u istraživačkim temama mnogih naučnika.

   Nico Katsanis, genetičar sa Djuka, koje istražuje uzroke retkih bolesti, jedan je od sve većeg broja istraživača koji odabiraju rad sa zebricama umesto sa glodarima. Otkada su naučnici naučili da selektivno mutiraju njihov DNK 1988. godine, to je omogućilo da se ova vrsta koristi u modelima ljudskih bolesti. Broj biomedicinskih radova sa zebricama je skočio, od 26 na 2.100 prošle godine.

Danio Rerio - Zebra ribica

    Neprofitni Međunarodni centar za istraživanje zebrica, koji prodaje 2.608 različitih genetski modifikovanih sojeva istraživačima, navodi 921 akademsku laboratoriju i kompaniju koja koristi ovu ribu. „Polje se upalilo“, kaže Leonard Zon sa Medicinske škole na Harvardu. Zonova laboratorija, na primer, koristi riblje modele za proučavanje raka kože, bolesti krvi i matičnih ćelija. Drugi su napravili ribu sa DNK mutacijama povezanim sa nerkolepsijom, mišićnim poremećajima, i povećane veličine glave u vezi sa autizmom.

    Zasigurno glodari još uvek nadmašuju broj zebrica u medicinskim istraživačkim laboratorijama. U 2010. godini biološki istraživački radovi koji su koristili miševe ili pacove su bili 10 puta češći, nego oni koji koriste bilo koju drugu laboratorijsku životinju, a neki biološki procesi kao što su kompleksni poremećaji mozga, recimo, ili bilo šta što uključuje pluća, bolje se proučavaju na sisarima nego na ribama. Ali za većinu drugih eksperimenata, od posmatranja razvoja tumora do istraživanja novih lekova, zebrice su na svom terenu.

    Zebrice nude tri velike pred-nosti u odnosu na glodare. Pr-vo, one se brzo razmnožavaju. Ženka mresti stotine embriona tri dana posle oplodnje. Miše-vima treba tri nedelje da proiz-vedu samo 10 mladunaca. One su takođe jeftinije za održava-nje. Oko 6,5 centi dnevno je potrebno za rezervoar od neko-liko desetina ovih riba, u pore-đenju sa 90 centi za pet miševa u kavezu. Konačno, kako su larve riba providne, naučnici bukvalno mogu da gledaju kako njihovi organi rastu, što ih čini posebno dobrim za proučavanje problema sa organima u razvoju.

   Na djuku, Katsanis i njegove kolege koriste zebrice za tačniju dijagnostiku kod beba sa tajanstvenim zdravstvenim problemima, sa ciljem da se pronađu tretmani za njih. Iako laboratorijski pacovi i miševi mogu biti odlični za uobičajene bolesti, ova vrsta istraživanja, koja posmatra izrazito retke bolesti, bila bi preskupa i spora kod glodara. Istraživači regrutuju decu sa sumnjivim genetskim problemima iz obližnje zajednice. Pošto timski kliničar proceni novorođenče, istraživači pošalju epruvetu njegove krvi u Centar za sekvencionisanje ljudskog genoma na Bejlor (Baylor College of Medicine). Tu mašine sekvencionišu DNK deteta. Ako postoje mutacije (a što je skoro uvek slučaj), Katsanisov tim može da u par sati, umetne iste genetske propuste u larve zebrica, praveći model pacijenta. Zatim, istraživači koristeći mikroskope posmatraju ribe oko pet dana, proučavajući bilo kakve anatomske grške koje se mogu razviti.

   Od 2010. godine, tim sa Univerziteta Djuk je napravio modele zebrica za 20 dece. Tako je pronađen „stopostotni uzrok ili vrlo jasni tragovi“ za rešenje njihovog problema, kaže Katsanis. Na primer, radili su sa devojčicom koja je rođena sa srcem na pogrešnoj strani tela. Istraživači su načinili šest genetskih mutacija, za koje su sumnjali da su bile odgovorne za njen sindrom, na hiljadama embriona zebrica. Zatim su proučavali ribe čije je srce bilo na pogrešnoj strani. Još nisu završili ispitivanja, ali su već utvrdili da je jedna od mutacija povezana sa njenim stanjem. U sledećih pet godina, naučnici će korišćenjem zebrica pronaći tretmana z ate retke bolesti, kaže Katsanis. Ribe su odlične za proučavanje mnogih molekula u identifikaciji lekova koji obećavaju izlečenje za dalje testiranje na sisarima. Istraživači jednostavne stave jedinjenje u vodu I rebe ga apsorbuju kroz kožu. Harvardska laboratorija Zon je prva na svetu razvila novi lek čije je početno otkriće bazirano na zebricama. Istraživači su probali oko 2.500 različitih molekula na ribama u samo četiri meseca, od kojih je jedan dramatično povećao broj krvnih matičnih ćelija kod riba. Posle testiranja leka na ćelijima miševa, oni su izveli kliničko ispitivanje u 2009. godini sa 12 pacijenata sa leukemijom čije krvne ćelije je zbrisala hemoterapija. Lek je brzo povećao broj krvnih ćelija kod 10 od njih 12. Od tada, Zon je koristio metod skrininga na zebricama kako bi pronašao potencijalni lek za melanoma, koji je do sada testiran na dve osobe.

  To bi trebalo da bude samo početak naleta tretmana koji omogućuju zebrice. “Sve više učionica pretvaramo u akvarijume”, kaže Katsanis. “Broj onih koji koriste zebrice u istraživanjima raste neverovatnom brzinom.”

ELSW

     Već prvog dana na klinici (vežbe petkom na urologiji) moju pažnju je privukao ELSW. Vrlo zanimljivo parče tehnologije, koju funkcioniše na veoma zanimljiv način. Nastao je kao rezultat rada inženjera u "Aeronautičkoj i svemirskoj administraciji" (malo čudno zvuči kada se prevede na srpski) skraćeno NASA    . I to tako što su ispitivali talase određene frekvencije. Jedan od istraživača je stavi tabletu u čašu vode (slična šumećoj tableti, trebao je da je uzme kao lek). Dok se ona topila, uređaj se slučajno aktivirao, talasi su prošli kroz čašu ostavivši staklo netaknutim, dok se tableta rastvorila. I tako je nastao ELSW. 

      Ovo što sam upravo napisao sam čuo u bolnici raspitujući se o samoj spravi. Ali to nije dovoljno zasitilo moju znatiželju tako da sam malo istražio po inernetu.

     ELSW (Extracorporeal shock-wave lithotripsy) ili vantelesna litotropsija udarnim talasima je neinvazivna metoda za lečenje kamena u bubregu ili ureteru, koja iz spoljašnjeg izvora emituje energetske talase u komoru sa tečnošću, stvarajući udarni talas. Energetski talas se neometano prenosi kroz tečnost i kroz pacijentovo meko tkivo (koje ima približno istu gustinu kao tečnost) dok ne naiđe na naglu promenu akustične gustine od mekog tkiva ka kamenu. Fokusirajući udarne talase na određenu tačku, litotripter koncentriše energiju na mestu gde je kamen lociran. Udarni talasi izazivaju fragmentaciju kamena usled direktnog mehaničkog oštećenja i delovanjem indirektnih sila, zajedno rezultirajući urušavanje šupljina koje su stvorene delovanjem talasa negativnog pritiska.

     Nekoliko tipova litotriptera su u kliničkoj upotrebi, i razlikuju se u načinu stvaranja talasa.         

     Elektrohidraulični lithotripter radi uz pomoć paljenja visoko voltažne varnice u tečnosti. Varnica brzo isparava vodu, stvarajući sferični udarni talas (slika 1). Pozicija elektrode unutar elipsoidnog reflektora dozvoljava da talas bude fokusiran na drugu ciljanu tačku elipse.   

     Elektromagnetni lithotripter sadrži elektromagnetni kalem i blizu postavljeno metalni tanjir (ili membranu) unutar cevi koja je ispunjena vodom (slika 2). Kada se električni puls stvori u kalemu, tanka membrane reaguje obrnutom silom, stvarajući talas koji je direktno usmeren na ciljanu tačku uz pomoć akustičnog sočiva.

     Pijezoelektrični lithotripter stvara talas koristeći sferični sud koji sadrži red malih keramičkih čestica. Ove čestice se brzo šire pod uticajem visoko-voltažnog pulsa, stvarajući talas (slika 3). Sferični oblik posude omogućuju udarnim talasima da konvergiraju u centar krivine gde se nalazi kamen.

Lučno spojeni bubrezi (Ren concretus arcuatus)

Ren concretus (arcuatus)

Ovo je snimak pacijenta sa Urološkog odeljenja. Ona je došla na razbijanje kamena u bubrežnom parenhimu, na ELSW uređaju. Ova pacijentkinja jedna je od  4 ili 5 pacijenata sa urologije koji imaju urodjenu manu - lučno spojeni bubrezi.