Problém, který brání záchraně tisíců životů
Každý den zemře podle statistik jen v USA až 11 lidí, kteří čekají na transplantaci ledviny. Mnoho z nich má krevní skupinu O, a tedy mohou přijmout pouze orgán stejné skupiny. Přitom právě tyto „univerzální“ orgány mohou být darovány i ostatním, a proto je jich stále nedostatek.
Vědci se už desítky let snaží tuto biologickou bariéru obejít. A nyní přichází výzkum, který by mohl přepsat pravidla medicíny: „univerzální ledvina“, kterou by šlo transplantovat komukoli bez ohledu na krevní skupinu.
Jak funguje „odbarvení“ orgánu
Tým z kanadské University of British Columbia ve spolupráci s čínskými vědci použil speciální enzymy, které působí jako molekulární nůžky. Jejich úkolem je odstřihnout z povrchu krevních cév ledviny cukerné řetězce, které určují krevní skupinu — tzv. antigeny A a B. Tím se z orgánu typu A stane typ O, tedy antigenově „neutrální“ tkáň.
„Je to jako odstranit červený lak z auta, až zůstane jen základní nátěr,“ vysvětluje biochemik Stephen Withers z UBC. „Když zmizí barva, imunitní systém už organismus nevidí jako cizí.“
Výsledkem je tzv. ECO kidney – enzyme-converted type O kidney, která byla poprvé implantována do těla mozkově mrtvého člověka s cílem sledovat reakci v realistickém lidském prostředí.
Experiment, který poprvé ukázal naději
Po implantaci orgán běžně fungoval několik dní – filtroval krev a nevykazoval známky okamžitého odmítnutí, tzv. hyperakutní rejekce. To je samo o sobě průlom: v běžné neslučitelné transplantaci by byl orgán zničen během minut.
Třetí den však vědci zaznamenali znovuobjevení některých antigenů A a následnou imunitní reakci. Ta byla mírnější, než by se čekalo, a tělo se podle měření dokonce pokusilo orgán tolerovat.
„Je to poprvé, kdy vidíme, že takto přeprogramovaný orgán dokáže v lidském těle skutečně fungovat,“ říká Withers. „Ukazuje nám to cestu, jak zlepšit dlouhodobé výsledky.“
Co se děje na buněčné úrovni
Všechny krevní skupiny ABO jsou dány přítomností nebo absencí konkrétních cukerných antigenů na povrchu buněk. Enzymy, které tým použil, fungují jako precizní biochemické skalpely – odřezávají příslušné molekuly N-acetylgalaktosaminu, čímž odmaskují univerzální „O“ povrch.
Dřívější pokusy ukázaly, že touto metodou lze odstranit až 80 % antigenů A během dvou hodin, když se enzymy aplikují v průběhu perfuze orgánu mimo tělo.
Aktuální studie šla o krok dál – použila skutečný lidský orgán a monitorovala ho po transplantaci.
Revoluce s otazníky
Přestože jde o mimořádný úspěch, cesta k použití v běžné praxi je ještě velmi dlouhá. Zatím neproběhl žádný pokus na živém pacientovi, a vědci upozorňují, že antigeny se mohou znovu tvořit, jakmile se obnoví krevní oběh. Otázkou také zůstává, zda enzymy nepoškozují jiné molekuly nebo cévní stěny, což by mohlo ovlivnit funkčnost orgánu.
Kromě biologických rizik tu jsou i etické a logistické výzvy:
Jak se budou univerzální orgány přidělovat?
Kdo ponese náklady?
A jak se zabrání jejich komercializaci?
Krok k budoucnosti bez bariér
Vědecká komunita mluví o experimentu jako o proof of concept — důkazu, že myšlenka funguje v principu. Pokud budou výsledky zopakovány na dalších orgánech a časem i na živých pacientech, může jít o největší změnu v transplantacích od 20. století.
Zatím je to jen několik dní funkce v těle, které už neodpovídá. Ale i to stačilo, aby se hranice mezi biochemií a medicínou posunula o krok blíž skutečnému zázraku.
FAQ
Jak přesně funguje převod krevní skupiny orgánu?
Enzymy odstraní specifické cukerné molekuly z povrchu buněk cév. Tím zaniknou antigenní znaky A nebo B a orgán se chová jako „O“.
Proč se antigeny po čase vracejí?
Protože organismus má enzymy, které antigeny znovu syntetizují. Zatím se nepodařilo proces úplně zastavit.
Kdy se očekávají první testy na živých pacientech?
Nejdříve za několik let. Je třeba prokázat stabilitu procesu a bezpečnost enzymů.
Kolik lidí by mohlo metoda zachránit?
Jen v USA zemře ročně přes 4 000 lidí čekajících na ledvinu – většina kvůli nesouladu krevní skupiny.
Zdroje: Live Science, PubMed, Science News, Science Alert, Nature