Пациентка, которой пересадили трахею, выращенную «в пробирке» методами клеточной инженерии, спустя четыре месяца чувствует себя нормально.

Первую успешную трансплантацию тканеинженерной трахеи в клинике университета Барселоны провели тридцатилетней женщине, чья трахея и один из бронхов были необратимо поражены туберкулезом. Для формирования биоинженерной трахеи международная группа исследователей под руководством профессора Паоло Мачиаринини (P. Macchiarini) применяла очищенные от клеток донорские трансплантаты трахеи. Эти трансплантаты были заселены эпителиоцитами – клетками, полученными из биопсийного материала пациентки, а также хондроцитами – клетками, сформированными в результате дифференцировки мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток пациентки (ММСК - стволовые клетки взрослого организма, которые локализуются в костном мозге, жировой ткани, а также в ряде других тканей и органов).

Сначала учёные провели успешные доклинические испытания на мышах и свиньях. Для этого они создали короткие тканеинженерные участки трахеи in vitro («в пробирке»), которые при трансплантации в организм не вызывали у животных иммунного отторжения. После этого исследователи приступили к разработке биоинженерных трансплантатов трахеи и бронхов для пациентки. Об успешной пересадке выращенной трахеи они сообщили в своей статье в ноябрьском номере журнала The Lancet.

Наука и жизнь // Иллюстрации

В качестве матрикса (основы) будущего трансплантата исследователи взяли сегмент трупной трахеи длиной 7 см, очищенной от окружающей соединительной ткани. Матрикс был очищен от клеток донора и антигенов гистосовместимости. Для заселения трансплантата эпителиоцитами и хондроцитами авторы применили биореактор собственной разработки. На медленно вращающийся отрезок трахеи равномерно нанесли суспензию клеток с помощью шприца – как на внешнюю, так и на внутреннюю его поверхность. Затем трансплантат, наполовину погруженный в среду культивирования, на протяжении всего времени пребывания в биореакторе постоянно вращался, чтобы клетки попеременно контактировали со средой и воздухом. Таким образом, были смоделированы реальные условия, в которых эпителиоциты находятся в воздухоносных путях.

При операции по пересадке биоинженерной трахеи, сначала был полностью удален главный левый бронх и участок трахеи, к которому он примыкал. Затем трансплантат был вшит в образовавшийся промежуток. На десятые сутки после операции пациентка была выписана из клиники без признаков дыхательной недостаточности и иммунной реакции отторжения трансплантата.

По данным, полученным с помощью компьютерной томографии, трансплантированная трахея была практически неотличима от собственных бронхов. Обследование, проведенное через месяц после операции, показало, что в трансплантированном участке образовалась слизистая оболочка, и в ней проросли сосуды.

В течение четырех месяцев наблюдения состояние пациентки оставалось стабильно хорошим. Тем не менее, авторы работы указывают, что перед началом масштабных клинических испытаний их метода требуется период наблюдения более 6 месяцев, чтобы более точно оценить последствия такой операции.