New York, NY–10. červenec 2020-Respirační onemocnění je třetí nejčastější příčinou úmrtí na celém světě, a transplantace plic je stále jediný lék pro pacienty v konečném stadiu onemocnění plic. Navzdory pokroku v této oblasti zůstává transplantace plic omezena nízkou dostupností zdravých dárcovských orgánů a většina dárcovských plic nemůže být použita kvůli těžkým, ale potenciálně reverzibilním zraněním. V současné době se metoda známá jako ex vivo lung perfusion (EVLP) používá k poskytování podpory plic mimo tělo a obnovení dárcovských plic okrajové kvality před transplantací. Nicméně, EVLP poskytuje pouze omezenou dobu šesti až osmi hodin podpora-čas, který je příliš krátký, aby obnovit většinu těžce poškozené plíce.
multidisciplinární tým z Columbia Engineering a Vanderbilt University se nyní prokázáno, že těžce zraněný plíce, které byly odmítnuty pro transplantaci mohou být obnoveny mimo tělo pomocí systému, který využívá cross-cirkulace krve mezi dárcem plic a zvířecí hostitele. Poprvé byla těžce zraněná lidská plíce, která se nedokázala zotavit pomocí standardního klinického EVLP, úspěšně obnovena během 24 hodin na platformě křížového oběhu týmu. Studie je dnes zveřejněna v Nature Medicine.
vyšetřovatelé v čele Gordana Vunjak-Novakovic, Univerzitní Profesor a Mikati Nadace Profesora Biomedicínského Inženýrství a Lékařské Věd na Columbia Engineering, a Matthew Bacchetta, Chirurgické Ředitel Vanderbilt Lung Institute, připsat plnění jejich významný milník na fyziologické prostředí a systémové nařízení, že jejich jedinečná platforma poskytuje explanted lidské plíce.
„To je poskytování vnitřních biologických mechanismů opravy po dlouhé dost, dobu, která nám umožnila obnovit vážně poškozené plíce, které nemohou být jinak zachránil,“ řekl, že studie je hlavní autoři, Ahmed Hozain (chirurgické výzkumný pracovník na Columbia Engineering) a John O ‚ Neill (doplněk pracovník výzkumný vědec na Columbia Engineering).
během posledních osmi let vědci vyvíjejí svou radikálně novou metodu, která poskytuje více plic pacientům, kteří potřebují transplantaci orgánů. V roce 2017 prokázali proveditelnost podpory křížového oběhu celých plic mimo tělo. V roce 2019, se prokázala účinnost cross-oběh tím, regeneruje vážně poškozené prasečí plíce, a v roce 2020, se úspěšně prodlužuje dobu trvání cross-cirkulace podpora bezprecedentní čtyři dny.
Nyní, v této nové knize týmu ukazuje, že explanted lidské plíce, již klesal k transplantaci, může být vrácena na své cross-oběh platformu, která úspěšně udržuje integritu plic a mělo za následek funkční plicní zotavení. Během 24 hodin křížového oběhu tým zaznamenal podstatné zlepšení životaschopnosti buněk, kvality tkání, zánětlivých reakcí a-co je nejdůležitější-respiračních funkcí.
“ byli jsme schopni obnovit dárcovské plíce, které se nepodařilo obnovit na klinickém ex vivo plicním perfuzním systému, což je současný standard péče. To bylo nejvíce přísné validaci naše cross-oběh platformu pro data, které ukazují velký příslib pro jeho klinické využití,“ Vunjak-Novakovic řekl.
Tento konkrétní dárce plic prokázána přetrvávající otok a hromadění tekutiny, které nemohly být vyřešeny, a byla odmítnuta pro transplantace podle více transplantačních center a nakonec nabídl pro výzkum. V době, kdy tým obdržel tento plic, zažila dvě období studené ischemie, že celkem 22.5 hodiny, plus pět hodin klinické EVLP léčby. Pozoruhodné je, že po 24 hodinách na křížovém oběhu vykazovaly plíce funkční zotavení.
Vunjak-Novakovic poznamenat, že velikost a profil jejich multi-institucionální výzkumný tým–25 vyšetřovatelů se zkušenostmi v bioinženýrství, chirurgie, imunologie, kmenových buněk a různých klinických oborů–odráží složitost této translační projektu.
Zachary Kon, Ředitel Transplantace Plic Program, NYU Langone Zdraví, který nebyl zapojen do studie, uvedl: „Jako transplantace plic chirurg, jsem viděl mnoho pacientů neobdrží transplantace plic jsou zoufale potřeba. Považuji tuto práci za zajímavou a doufám, že tato technologie zpřístupní více dárcovských plic.“
vyšetřovatelé zdůrazňují, že je třeba udělat více práce, než se křížový oběh může stát klinickou realitou. Pro klinickou aplikaci platformy cross-circulation představují dva klinické scénáře pro aplikaci platformy cross-circulation, které plánují sledovat. Jeden přístup je přímo přeložit metoda prokázala v této nové studie, s lidským dárce plic zpět „xenogenních“ cross-oběh s medical-grade, pathogen-free zvířecí hostitele. Za tímto účelem bude třeba vyhodnotit bezpečnost, proveditelnost, rizikové profily a výsledky xenogenního křížového oběhu ve velkém počtu plic.
Další možností je, že kriticky nemocní pacienti, kteří již čekají na transplantaci umělé plicní podpora by mohla sloužit jako křížový oběhu hostitele obnovit poškozené plíce dárce, který by jim pro transplantaci, jakmile orgán obnoví. Jak je popsáno v novinách, xenogenních cross-oběh platforma může také sloužit jako výzkumný nástroj k vyšetřování regeneraci orgánů, transplantační imunologie a vývoj nových léčiv.
při pohledu do budoucna vědci doufají, že rozšíří výhody své platformy pro křížový oběh na obnovu dalších lidských orgánů, včetně jater, srdce, ledvin a končetin.
o studii
studie je nazvána “ xenogenní křížová cirkulace pro mimotělní zotavení zraněných lidských plic.“
autoři jsou: Ahmed e. Hozain, 1, 2, John D. O ‚ Neill1, Meghan R. Pinezich1, Julija Tipograf2, Rachel Donocoff3, Katherine M. Cunningham1, Andrew Tumen4, Kenmond Fung5, Rei Ukita4, Michael Simpson2, Jonathan A. Reimer1,2, Edward C. Ruiz1, Dawn Queen6, John W. Stokes4, Nancy L. Cardwell4, Jennifer Talackine4, Jinho Kim7, Hans-Willem Snoeck8,9, Ya-Wen Chen8,10, Alexander Romanov3, Charles C. Marboe11, Adam D. Griesmer9, Brandon. Guenthart1,12, Matthew Bacchetta1,4,16,17 a Gordana Vunjak-Novakovic1,8
1 Ústav Biomedicínského Inženýrství, Columbia University,
2 Oddělení Chirurgie, Columbia University Medical Center,
3 Ústav Srovnávací Medicíny, Columbia University Medical Center,
4 Oddělení Hrudní Chirurgie, Vanderbilt University,
5 Oddělení Klinické Perfuze, Columbia University Medical Center,
6 Vagelos College of Lékařů a Chirurgů, Columbia University Medical Center,
7 Ústav Biomedicínského Inženýrství, Stevens Institute of Technologie
8 Oddělení Medicíny, Columbia University Medical Center,
9 Oddělení Mikrobiologie a Imunologie, Columbia University Medical Center,
10 Columbia Center pro Rozvoj Lidských zdrojů, Columbia University Medical Center,
11 Department of Medicine, University of Southern California
12 Oddělení Kmenových Buněk Biologie a Regenerativní Medicíny, University of Southern California
13 Oddělení Patologie a Biologie Buňky, Columbia University Medical Center,
14 Centrum pro Translační Imunologie, Columbia University Medical Center,
15 Oddělení kardiochirurgie, Stanford University,
16 Oddělení Srdeční Chirurgie, Vanderbilt University,
17 Ústav Biomedicínského Inženýrství, Vanderbilt University,
studie byla podporována granty z National Institutes of Health (HL134760, EB27062, HL120046, HL007854), Blavatnik Nadace, a Mikati Nadace.
autoři deklarují žádné konkurenční finanční zájmy.
odkazy:
papír:http://dx.doi.org/10.1038/s41591-020-0971-8
Doi: 10.1038 / s41591-020-0971-8
vizuály: https://www.dropbox.com/sh/7m2yioy1os5y1s8/AAD5zY039z9a84f4CCPTV9wva?dl=0
https://engineering.columbia.edu/
https://bme.columbia.edu/gordana-vunjak-novakovic
https://bme.columbia.edu/
https://bme.columbia.edu/
https://www.nature.com/articles/s41551-017-0037
https://www.nature.com/articles/s41467-019-09908-1
https://www.jtcvs.org/article/S0022-5223(19)32146-4/fulltext
Columbia Engineering
Columbia Engineering, based in New York City, is one of the top engineering schools in the U.S. and one of the oldest in the nation. Také známý jako Fu Foundation Škola Inženýrství a Aplikovaných Věd, Škola rozšiřuje znalosti a pokroky technologie prostřednictvím průkopnický výzkum z jejích více než 220 fakulta, zatímco vzdělávání pregraduálních a postgraduálních studentů v prostředí pro spolupráci, aby se stal vůdci informován o pevný základ ve strojírenství. Škola je fakulta jsou v centru Univerzity je cross-disciplinární výzkum, přispívá k Data Science Institute, Institutu Země, Zuckerman Mysl, Mozek Chování Ústav, Precision Medicine Initiative, a Columbia Nano Iniciativy. Vedena svou strategickou vizí, “ Columbia Engineering for Humanity,“ Škola si klade za cíl převést myšlenky do inovací, které podporují udržitelné, zdravý, zajistit, připojeno, a kreativní lidstvo.
