Saúde

Agora, os pulmões humanos gravemente danificados podem ser recuperados com sucesso
Os pesquisadores demonstram que os pulmões humanos rejeitados para transplante podem ser recuperados usando circulação cruzada, para fornecer um número muito maior de pulmões de doadores a pacientes críticos
Por Holly Evarts - 30/07/2020


Ilustração da aplicação prevista de circulação cruzada para expandir o número de órgãos que podem ser usados ​​para transplantes que salvam vidas.

A doença respiratória é a terceira principal causa de morte no mundo, e o transplante de pulmão ainda é a única cura para pacientes com doença pulmonar em estágio terminal. Apesar dos avanços no campo, o transplante de pulmão permanece limitado pela baixa disponibilidade de órgãos doadores saudáveis, e a maioria dos pulmões doadores não pode ser usada devido a lesões graves, mas potencialmente reversíveis. Atualmente, um método conhecido como perfusão pulmonar ex vivo (EVLP) é usado para fornecer suporte pulmonar fora do corpo e recuperar pulmões de doadores de qualidade marginal antes do transplante. No entanto, a EVLP fornece apenas uma duração limitada de seis a oito horas de suporte - um tempo muito curto para recuperar a maioria dos pulmões doados gravemente danificados.

Uma equipe multidisciplinar da Columbia Engineering e da Universidade Vanderbilt agora demonstrou que os pulmões de doadores gravemente feridos que foram recusados ​​para transplante podem ser recuperados fora do corpo por um sistema que usa a circulação cruzada de sangue total entre o pulmão do doador e um hospedeiro animal. Pela primeira vez, um pulmão humano gravemente ferido que não conseguiu se recuperar usando o EVLP clínico padrão foi recuperado com sucesso durante 24 horas na plataforma de circulação cruzada da equipe. O estudo foi publicado hoje na Nature Medicine .

Os pesquisadores, liderados por Gordana Vunjak-Novakovic , professora universitária e professora de engenharia biomédica e ciências médicas da Fundação Mikati na Columbia Engineering, e Matthew Bacchetta , diretor cirúrgico do Instituto Vanderbilt Lung, atribuíram a conquista de seu maior marco ao meio fisiológico. e regulação sistêmica que sua plataforma exclusiva fornece aos pulmões humanos explantados.

"É o fornecimento de mecanismos intrínsecos de reparo biológico por períodos suficientemente longos que nos permitiram recuperar pulmões gravemente danificados que não poderiam ser salvos", disseram os principais autores do estudo, Ahmed Hozain (pesquisador de cirurgia da Columbia Engineering) e John O'Neill (cientista de pesquisa associado adjunto da Columbia Engineering).

Nos últimos oito anos, os pesquisadores desenvolveram seu método radicalmente novo para fornecer mais pulmões para pacientes com extrema necessidade de transplante de órgãos. Em 2017, eles demonstraram a viabilidade do suporte de circulação cruzada de pulmões inteiros fora do corpo . Em 2019, eles demonstraram a eficácia da circulação cruzada regenerando os pulmões suínos gravemente danificados e, em 2020, estenderam com sucesso a duração do suporte à circulação cruzada a um nível sem precedentes quatro dias .

Agora, neste novo artigo, a equipe mostra que os pulmões humanos explantados, já recusados ​​para transplante, podem ser recuperados em sua plataforma de circulação cruzada, que manteve com sucesso a integridade pulmonar e resultou em recuperação pulmonar funcional. Ao longo das 24 horas de circulação cruzada, a equipe viu melhorias substanciais na viabilidade celular, qualidade do tecido, respostas inflamatórias e - o mais importante - função respiratória.

“Conseguimos recuperar um pulmão de doador que não conseguiu se recuperar no sistema de perfusão pulmonar clínica ex vivo, que é o atual padrão de atendimento. Esta foi a validação mais rigorosa de nossa plataforma de circulação cruzada até o momento, mostrando grande promessa por sua utilidade clínica ”, disse Vunjak-Novakovic.

Este pulmão doador em particular demonstrou inchaço persistente e acúmulo de líquidos que não puderam ser resolvidos e foi recusado para transplante por vários centros de transplante e, eventualmente, oferecido para pesquisa. No momento em que a equipe recebeu esse pulmão, havia experimentado dois períodos de isquemia fria que totalizaram 22,5 horas, mais cinco horas de tratamento clínico com EVLP. Notavelmente, após 24 horas de circulação cruzada, o pulmão mostrou recuperação funcional.

Vunjak-Novakovic observou que o tamanho e o perfil de sua equipe de pesquisa multiinstitucional - 25 pesquisadores com experiência em bioengenharia, cirurgia, imunologia, células-tronco e várias disciplinas clínicas - refletem a complexidade desse projeto de tradução.

Zachary Kon, diretor do Programa de Transplante de Pulmão da NYU Langone Health, que não participou do estudo, comentou: “Como cirurgião de transplante de pulmão, tenho visto muitos pacientes não receberem transplantes de pulmão de que precisam desesperadamente. Acho esse trabalho intrigante e espero que essa tecnologia disponibilize mais pulmões de doadores ".

Os pesquisadores enfatizam que mais trabalho precisa ser feito antes que a circulação cruzada possa se tornar uma realidade clínica. Para a aplicação clínica da plataforma de circulação cruzada, eles vislumbram dois cenários clínicos para aplicação da plataforma de circulação cruzada, que planejam seguir. Uma abordagem é traduzir diretamente o método demonstrado neste novo estudo, com o pulmão do doador humano recuperado por circulação cruzada “xenogênica” com um hospedeiro animal livre de patógenos de grau médico. Para esse fim, a segurança, a viabilidade, os perfis de risco e os resultados da circulação cruzada xenogênica precisarão ser avaliados em grande número de pulmões.

Outra abordagem é que pacientes gravemente enfermos que aguardam transplante com suporte pulmonar artificial podem servir como hospedeiro de circulação cruzada para recuperar um pulmão doador ferido, que receberiam para transplante assim que o órgão se recuperar. Conforme descrito no artigo, a plataforma de circulação cruzada xenogênica também pode servir como uma ferramenta de pesquisa para investigar a regeneração de órgãos, a imunologia de transplantes e o desenvolvimento de novas terapêuticas.

Olhando para o futuro, os pesquisadores esperam estender os benefícios de sua plataforma de circulação cruzada à recuperação de outros órgãos humanos, incluindo fígado, coração, rins e membros.

 

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