นักวิทยาศาสตร์ได้ฟื้นฟูเซลล์สุกรหลังความตายหนึ่งชั่วโมง ถือเป็นความก้าวหน้าของการปลูกถ่ายอวัยวะ

เทคโนโลยีนี้สามารถนำมาใช้ในอวัยวะของมนุษย์ได้สักวันหนึ่ง

หมูตายไปแล้วหนึ่งชั่วโมง แต่เซลล์ของหัวใจ สมอง และตับของพวกมันยังคงเตะอยู่ 

ต้องขอบคุณระบบใหม่ที่เรียกว่า OrganEx ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถรักษาอวัยวะที่กำลังจะตายของสุกร ที่เพิ่งตายให้ มีชีวิตอยู่ได้โดยการผูกสัตว์เข้ากับระบบปั๊ม ตัวกรอง และของเหลวที่ไหลผ่าน ขั้นตอนนี้ไม่ได้ฟื้นฟูการทำงานของสมอง ของสัตว์ หรือดึงหมูกลับมาจากที่อื่น ค่อนข้างจะรับประกันว่าการทำงานของเซลล์บางอย่างในอวัยวะสำคัญของสัตว์นั้นยังคงดำเนินต่อไป 

นักวิทยาศาสตร์รายงานในการศึกษาใหม่ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Natureเมื่อวันพุธ (3 สิงหาคม) ในอนาคต ระบบนี้อาจถูกนำมาใช้เพื่อช่วยรักษาและฟื้นฟูอวัยวะของมนุษย์ที่ได้รับบริจาคมาเพื่อใช้ในขั้นตอนการปลูกถ่าย(เปิดในแท็บใหม่). กระบวนการนี้สามารถขยายจำนวนอวัยวะที่พร้อมสำหรับการปลูกถ่ายโดยการย้อนกลับผลของการขาดเลือด ซึ่งอวัยวะได้รับความเสียหายจาก การไหลเวียนของ เลือด ไม่เพียงพอ และปริมาณออกซิเจนในอวัยวะที่บริจาค 

และในทางทฤษฎี อุปกรณ์ดังกล่าวยังสามารถใช้ในมนุษย์ที่มีชีวิตเพื่อรักษาภาวะขาดเลือดขาดเลือดที่เกิดขึ้นระหว่างโรคหลอดเลือดสมองหรือหัวใจวายได้ ดร.โรเบิร์ต ปอร์ต ศาสตราจารย์ภาควิชาศัลยศาสตร์มหาวิทยาลัยโกรนิงเกน ประเทศเนเธอร์แลนด์ ที่ไม่เกี่ยวข้อง ในการศึกษาเขียนในคำอธิบาย ประกอบ(เปิดในแท็บใหม่)ของงาน

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้จะไม่ถูกนำไปใช้กับมนุษย์ที่มีชีวิตหรืออวัยวะที่บริจาคในเร็วๆ นี้

ที่เกี่ยวข้อง: อวัยวะสามารถอยู่นอกร่างกายได้นานแค่ไหนก่อนที่จะปลูกถ่าย? 

Stephen Latham ผู้อำนวยการศูนย์สหวิทยาการด้านชีวจริยธรรมของเยลและผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าวว่า “สิ่งนี้ห่างไกลจากการใช้งานของมนุษย์มาก” กล่าวกับผู้สื่อข่าวในการสรุปข่าวเมื่อวันอังคาร (2 ส.ค. ) การทดลองพิสูจน์แนวคิดในสุกรแสดงให้เห็นว่าระบบ OrganEx สามารถฟื้นฟูการทำงานของเซลล์บางส่วนในอวัยวะบางส่วนหลังจากที่เลือดหยุดไหลไปยังอวัยวะเหล่านั้น แต่ระดับการฟื้นตัวแตกต่างกันระหว่างอวัยวะต่างๆ 

“เราจำเป็นต้องศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมว่าระดับความเสียหายจากการขาดเลือดในอวัยวะต่างๆ นั้นเป็นอย่างไร ก่อนที่เราจะเข้าใกล้การทดลองเช่นนี้กับมนุษย์ที่ได้รับความเสียหายจากสารพิษ “หมายถึงอวัยวะที่ถูกทำลายจากการขาดออกซิเจน” Latham กล่าว 

ทีมงานวางแผนที่จะศึกษา OrganEx ในการศึกษาเกี่ยวกับสัตว์อีกมากมาย “ก่อนที่จะคิดเกี่ยวกับการแปล” เทคโนโลยีให้กับมนุษย์ ดร. David Andrijevic นักวิทยาศาสตร์ด้านการวิจัยด้านประสาทวิทยาที่ Yale School of Medicine และผู้ร่วมวิจัยรายแรกกล่าวว่า ในการบรรยายสรุป

OrganEx ทำงานอย่างไร 

งานวิจัยชิ้นใหม่นี้สร้างขึ้นจากการศึกษาก่อนหน้านี้ซึ่งตีพิมพ์ในปี 2019 ในวารสารNature(เปิดในแท็บใหม่)ซึ่งนักวิจัยได้ใช้ระบบเดียวกันในเวอร์ชันที่เล็กกว่าเพื่อฟื้นฟูการทำงานของเซลล์และการเผาผลาญในสมองของสุกรที่ถูกตัดหัวระหว่างการผลิตอาหาร 

ระบบที่เล็กกว่านี้เรียกว่า BrainEx สูบของเหลวที่เต็มไปด้วย Hemopure ซึ่งเป็นรูปแบบสังเคราะห์ของโปรตีนเฮโมโกลบินซึ่งนำออกซิเจนในเซลล์เม็ดเลือดแดงผ่านหลอดเลือดของสมอง ของเหลวยังมีสารเคมีที่มีจุดประสงค์เพื่อป้องกันไม่ให้ลิ่มเลือดก่อตัวและเซลล์จากการทำลายตัวเองผ่านกระบวนการที่เรียกว่า “อะพอพโทซิส” การสูบฉีดของเหลวนี้ผ่านสมองจะป้องกันไม่ให้อวัยวะบวมอย่างที่มักจะเกิดขึ้นหลังความตาย และปล่อยให้การทำงานของเซลล์บางอย่างทำงานต่อไปได้นานถึงสี่ชั่วโมงหลังการตัดหัว (ที่สำคัญ สมองที่ได้รับการรักษาไม่ได้สร้างสัญญาณไฟฟ้าใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของสมองปกติหรือ “การรับรู้ที่เหลืออยู่” ผู้เขียนยืนยัน) 

ดร. ซโวนิเมียร์ เวอร์เซลยา นักวิจัยร่วมด้านประสาทวิทยาที่ Yale School of Medicine และผู้เขียนร่วมคนแรกของ การศึกษากล่าวในการแถลงข่าววันอังคาร กล่าวอีกนัยหนึ่ง หากนักวิทยาศาสตร์สามารถก้าวเข้ามาได้เร็วพอ พวกเขาสามารถช่วยเซลล์บางเซลล์ให้พ้นจากหายนะบางอย่างได้ 

ในงานล่าสุดของพวกเขา ทีมงานได้ขยายระบบ BrainEx เป็นหลักเพื่อให้ร่างกายของสุกรสมบูรณ์ในคราวเดียว 

ระบบขยายขนาดใช้อุปกรณ์ที่คล้ายกับเครื่องหัวใจและปอด ซึ่งเข้าควบคุมบทบาทของหัวใจและปอดในระหว่างการผ่าตัดโดยการสูบฉีดเลือดและออกซิเจนไปทั่วร่างกาย ทีมงานใช้อุปกรณ์นี้เพื่อสูบฉีดเลือดหมูและของเหลวสังเคราะห์ที่ช่วยประหยัดเซลล์ในเวอร์ชันดัดแปลงผ่านร่างของสุกรที่เสียชีวิต สารละลายสังเคราะห์ของพวกเขาประกอบด้วยสารประกอบ 13 ชนิดที่มีจุดประสงค์เพื่อระงับการอักเสบ หยุดการก่อตัวของลิ่มเลือด ป้องกันการตายของเซลล์ และแก้ไขความไม่สมดุลของอิเล็กโทรไลต์ที่เกิดขึ้นเมื่อภาวะขาดเลือดขาดเลือด 

ที่เกี่ยวข้อง: การสร้างอวัยวะปลูกถ่าย ‘สากล’: การศึกษาใหม่ทำให้เราเข้าใกล้อีกขั้นหนึ่ง

ในการทดสอบ OrganEx ทีมงานได้กระตุ้นให้เกิดภาวะหัวใจหยุดเต้นในสุกรที่ดมยาสลบ และหลังจากนั้นหนึ่งชั่วโมง พวกเขาก็เชื่อมต่อสัตว์เข้ากับอุปกรณ์ พวกเขาเปรียบเทียบสุกรที่บำบัดด้วย OrganEx กับสุกรที่ได้รับการบำบัดด้วยระบบเติมออกซิเจนด้วยเยื่อหุ้มนอกร่างกาย (ECMO) ซึ่งสูบฉีดเลือดออกซิเจนผ่านร่างกายของสัตว์เท่านั้น 

หลังจากผ่านไปหกชั่วโมง ทีมงานพบว่า ECMO ไม่ได้ทำให้อวัยวะของสัตว์ทั้งหมดไหลเวียนได้อย่างเพียงพอ และหลอดเลือดจำนวนมากก็พังทลายลง เช่นเดียวกับที่มักจะเกิดขึ้นหลังความตาย สัตว์ที่ได้รับการรักษาด้วย ECMO ยังแสดงอาการตกเลือดและเนื้อเยื่อบวม โดยการเปรียบเทียบ OrganEx ลดระดับการตายของเซลล์และปรับปรุงการถนอมเนื้อเยื่อทั่วร่างกาย 

ยิ่งไปกว่านั้น สุกรที่ได้รับการบำบัดด้วย OrganEx ยังแสดงสัญญาณของการซ่อมแซมเซลล์ในสมอง หัวใจ ปอดตับไตและตับอ่อน และอวัยวะสำคัญเหล่านี้ยังคงทำหน้าที่ของเซลล์และเมตาบอลิซึมไว้ได้ตลอดการทดลอง 6 ชั่วโมง โดยเฉพาะหัวใจมีสัญญาณของกิจกรรมทางไฟฟ้าและสามารถหดตัวได้ การตรวจสอบเพิ่มเติมของหัวใจ ไต และตับของสุกรยังเผยให้เห็นด้วยว่ายีนเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการซ่อมแซมเซลล์ได้รับการกระตุ้นในอวัยวะ ในขณะที่พวกมันไม่อยู่ในสุกรที่ได้รับการรักษาด้วย ECMO

“สิ่งนี้บอกเราว่าการตายของเซลล์สามารถหยุดได้และการทำงานของเซลล์กลับคืนมาในอวัยวะสำคัญหลายอวัยวะ แม้กระทั่งหนึ่งชั่วโมงหลังความตาย” ดร.เนนาด เซสตัน ศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาที่โรงเรียนแพทย์เยลและผู้เขียนอาวุโสของการศึกษาวิจัย กล่าวในการบรรยายสรุป

ผลลัพธ์บ่งชี้ว่า สักวันหนึ่ง OrganEx หรือส่วนประกอบของระบบสามารถนำไปใช้ในการรักษาภาวะขาดเลือดขาดเลือดและในการรักษาอวัยวะที่ปลูกถ่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของ “การบริจาคหลังการเสียชีวิตจากระบบไหลเวียนโลหิต” ซึ่งอวัยวะที่บริจาคนั้นไม่มีเลือด หมุนเวียนอยู่พักหนึ่งก่อนการปลูกถ่าย Porte เขียนไว้ในคำอธิบายของเขา แต่อีกครั้ง จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมอีกมากก่อนที่ระบบจะนำไปใช้ในการตั้งค่าใดก็ได้ โฆษณา

ในงานติดตามผล ทีมวิจัยต้องการทำความเข้าใจให้ดีขึ้นว่า OrganEx สามารถฟื้นฟูการทำงานของเซลล์ในอวัยวะต่างๆ ได้อย่างไร ที่ไหน และในระดับใด นอกจากนี้ พวกเขาจะต้องประเมินว่าจำเป็นต้องปรับสารละลายสังเคราะห์สำหรับใช้ในเนื้อเยื่อของมนุษย์หรือไม่และอย่างไร และต้องแก้ไขข้อกังวลด้านจริยธรรมและการปฏิบัติก่อนที่จะพิจารณาใช้ระบบในมนุษย์ที่มีชีวิต Latham กล่าวในการบรรยายสรุป

“คุณต้องคิดก่อนว่า ‘สภาพที่มนุษย์จะได้รับการฟื้นฟูจะเป็นอย่างไรหากพวกเขาได้รับความเสียหายอย่างร้ายแรงจากการขาดเลือดขาดเลือด และคุณให้น้ำหอมที่เปลี่ยนกลับบางส่วน แต่ไม่ใช่ทั้งหมด ของความเสียหายนั้น’” เขากล่าว . “การกอบกู้อวัยวะและการบำรุงรักษาอวัยวะเพื่อการปลูกถ่าย ฉันคิดว่าเป้าหมายทางคลินิกที่ใกล้กว่าและสมจริงกว่ามากซึ่งอาจขึ้นอยู่กับการศึกษาครั้งนี้”

หน้าแรก