New York, NY-10. juli 2020-Luftveissykdom er den tredje ledende dødsårsaken over hele verden, og lungetransplantasjon er fortsatt den eneste kur for pasienter med lungesykdom i sluttstadiet. Til tross for fremskritt i feltet forblir lungetransplantasjon begrenset av lav tilgjengelighet av friske donororganer, og de fleste donorlunger kan ikke brukes på grunn av alvorlige, men potensielt reversible skader. For tiden brukes en metode kjent som ex vivo lung perfusion (EVLP) for å gi lungestøtte utenfor kroppen og gjenopprette marginale kvalitet donorlunger før transplantasjon. IMIDLERTID gir EVLP bare en begrenset varighet på seks til åtte timers støtte-en tid som er for kort til å gjenopprette flertallet av alvorlig skadede donorlunger.et tverrfaglig team fra Columbia Engineering og Vanderbilt University har nå vist at alvorlig skadede donorlunger som har blitt avvist for transplantasjon, kan gjenvinnes utenfor kroppen av et system som bruker kryssirkulasjon av helblod mellom donorlungen og en dyrevert. For første gang ble en alvorlig skadet menneskelig lunge som ikke klarte å gjenopprette ved hjelp av standard klinisk EVLP, gjenopprettet i løpet av 24 timer på lagets krysssirkulasjonsplattform. Studien er publisert i Dag I Nature Medicine.etterforskerne, ledet Av Gordana Vunjak-Novakovic, Universitetsprofessor Og Mikati Foundation Professor I Biomedisinsk Ingeniørfag og Medisinsk Vitenskap Ved Columbia Engineering, og Matthew Bacchetta, Kirurgisk Direktør For Vanderbilt Lung Institute, tilskrev gjennomføringen av deres store milepæl til det fysiologiske miljøet og systemiske reguleringen som deres unike plattform gir til eksploderte menneskelige lunger. «Det er levering av iboende biologiske reparasjonsmekanismer over lange nok tidsperioder som gjorde det mulig for oss å gjenopprette alvorlig skadede lunger som ellers ikke kan reddes,» sa studiens hovedforfattere, Ahmed Hozain (kirurgisk forsker ved Columbia Engineering) Og John O ‘ Neill (adjungerende tilknyttet forsker Ved Columbia Engineering).I løpet av de siste åtte årene har forskerne utviklet sin radikalt nye metode for å gi flere lunger til pasienter med akutt behov for organtransplantasjon. I 2017 viste de muligheten for krysssirkulasjonsstøtte av hele lungene utenfor kroppen. I 2019 demonstrerte de effekten av krysssirkulasjon ved å regenerere alvorlig skadede svinelunger, og i 2020 utvidet de vellykket varigheten av krysssirkulasjonsstøtte til en enestående fire dager. Nå, I dette nye papiret, viser teamet at eksploderte menneskelige lunger, som allerede er avvist for transplantasjon, kan gjenvinnes på deres krysssirkulasjonsplattform, som vellykket opprettholdt lungeintegritet og resulterte i funksjonell lungeutvinning. Gjennom 24-timers krysssirkulasjon så teamet betydelige forbedringer av cellevibilitet, vevskvalitet, inflammatoriske responser og-viktigst-respiratorisk funksjon.»Vi var i stand til å gjenopprette en donorlunge som ikke klarte å gjenopprette på det kliniske ex vivo lungeperfusjonssystemet, som er dagens standard for omsorg. Dette var den strengeste valideringen av vår krysssirkulasjonsplattform til dags dato, og viser godt løfte for sin kliniske nytte, » Sa Vunjak-Novakovic. denne spesielle donorlungen viste vedvarende hevelse og væskeoppbygging som ikke kunne løses, og den ble avvist for transplantasjon av flere transplantasjonssentre og til slutt tilbudt for forskning. Da teamet fikk denne lungen, hadde det opplevd to perioder med kald iskemi som utgjorde 22, 5 timer, pluss fem timer med klinisk EVLP-behandling. Bemerkelsesverdig, etter 24 timer på kryssirkulasjon, viste lungen funksjonell utvinning. Vunjak-Novakovic bemerket at størrelsen og profilen til deres multi-institusjonelle forskerteam-25 etterforskere med kompetanse innen bioteknologi, kirurgi, immunologi, stamceller og ulike kliniske disipliner-gjenspeiler kompleksiteten i dette translasjonelle prosjektet. Zachary Kon, Direktør For Lungetransplantasjonsprogrammet, NYU Langone Health, som ikke var involvert i studien, kommenterte: «som lungetransplantasjonskirurg har jeg sett mange pasienter ikke motta lungetransplantasjoner de desperat trengte. Jeg finner dette arbeidet spennende og håper denne teknologien vil gjøre flere donor lungene tilgjengelig.»
etterforskerne understreker at mer arbeid må gjøres før krysssirkulasjon kan bli en klinisk realitet. For klinisk anvendelse av krysssirkulasjonsplattformen ser de to kliniske scenarier for anvendelse av krysssirkulasjonsplattformen, som de planlegger å forfølge. En tilnærming er å direkte oversette metoden demonstrert i denne nye studien, med den menneskelige donorlungen gjenvunnet av «xenogen» krysssirkulasjon med en medisinsk grad, patogenfri dyrevert. For dette formål må sikkerhet, gjennomførbarhet, risikoprofil og utfall av xenogen kryssirkulasjon evalueres i et stort antall lunger. en annen tilnærming er at kritisk syke pasienter som allerede venter på transplantasjon på kunstig lungestøtte, kan tjene som krysssirkulasjonsverten for å gjenopprette en skadet donorlunge, som de ville motta for transplantasjon så snart orgelet gjenoppretter. Som beskrevet i papiret, kan den xenogene krysssirkulasjonsplattformen også tjene som et forskningsverktøy for å undersøke organregenerering, transplantasjonsimmunologi og utvikling av nye terapier. Ser fremover, håper forskerne å utvide fordelene med deres krysssirkulasjonsplattform til utvinning av andre menneskelige organer, inkludert lever, hjerter, nyrer og lemmer.
Om Studien
studien har tittelen » Xenogen kryss-sirkulasjon for ekstrakorporeal utvinning av skadede menneskelige lunger.»
Forfatterne er: Ahmed E. Hozain,1, 2, John D. O ‘ Neill1, Meghan R. Pinezich1, Yuliya 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 A. Guenthart1,12, Matthew Bacchetta1,4,16,17 Og Gordana Vunjak-Novakovic1,8
1 Institutt For Biomedisinsk Ingeniørfag, Columbia University
2 Institutt For Kirurgi, Columbia University Medical Center
3 Institutt For Komparativ Medisin, Columbia University Medical Center
4 Institutt For Thoraxkirurgi, Vanderbilt University
5 Institutt for Klinisk Perfusjon, Columbia University Medical Center
6 vagelos college of physicians and Surgeons, Columbia University Medical center
7 Institutt For Biomedisinsk Ingeniørfag, Stevens Institute of Teknologi
8 Institutt For Medisin, Columbia University Medical Center
9 Institutt For Mikrobiologi og Immunologi, Columbia University Medical Center
10 Columbia Center for Human Development, Columbia University Medical Center
11 Institutt For Medisin, University Of Southern California
12 Institutt For Stamcellebiologi og Regenerativ Medisin, University Of Southern California
13 Institutt For Patologi og Cellebiologi, Columbia University Medical Center
14 Senter for translasjonell immunologi, columbia university medical Center
15 16 Institutt For Hjertekirurgi, Vanderbilt University
17 Institutt For Biomedisinsk Ingeniørfag, Vanderbilt University
studien ble støttet av tilskudd fra National Institutes Of Health (HL134760, EB27062, HL120046, HL007854), Blavatnik Foundation og Mikati Foundation.
forfatterne erklærer ingen konkurrerende økonomiske interesser.
LENKER:
Papir:http://dx.doi.org/10.1038/s41591-020-0971-8
DOI: 10.1038 / s41591-020-0971-8
Bilder: 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. Også Kjent Som Fu Foundation School Of Engineering and Applied Science, Utvider Skolen kunnskap og fremskritt teknologi gjennom banebrytende forskning av sine mer enn 220 lærere, mens utdanne lavere og høyere grads studenter i et samarbeidsmiljø for å bli ledere informert av et solid fundament i engineering. Skolens fakultet er i sentrum Av Universitetets tverrfaglig forskning, bidra Til Data Science Institute, Earth Institute, Zuckerman Mind Brain Behavior Institute, Precision Medicine Initiative, Og Columbia Nano Initiative. Guidet av sin strategiske visjon, «Columbia Engineering For Humanity», Har Skolen som mål å oversette ideer til innovasjoner som fremmer en bærekraftig, sunn, sikker, tilkoblet og kreativ menneskehet.
