Przełomowa operacja nerki dzięki badaczom z PW

Naukowcy z Politechniki Warszawskiej dekadę temu rozpoczęli prace nad systemem pozwalającym na przechowywanie narządów poza organizmem dawcy. Dzięki systemowi, opracowanemu przez powstałą na PW spółkę NanoSanguis, w lipcu 2024 r. możliwa była operacja przeszczepu nerki u świni, której narząd był przechowywany poza organizmem dawcy przez 12 godzin. 

Nowatorski system, stworzony przez naukowców z PW i rozwijany w spółce NanoSanguis, składa się ze specjalnego płynu, a także urządzenia pompującego i kontrolującego jego parametry chemo-fizyczne oraz parametry fizjologiczne perfundowanego organu. Płyn zawiera syntetyczne nośniki tlenu oraz szereg składników pozwalających na pełnienie przez niego roli płynu krwiozastępczego. Przenosi on gazy oddechowe, czyli tlen i dwutlenek węgla, a także glukozę, sole mineralne i inne niezbędne substancje. 

Rozwiązanie wykorzystano podczas przeszczepu nerki u świni w lipcu tego roku. Zespół chirurgów transplantologów z Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego pod kierownictwem prof. Macieja Kosieradzkiego pobrał świni lewą nerkę, którą następnie poddał procesowi perfuzji. Polega ona na przepływie płynu ustrojowego, najczęściej krwi, przez tkankę lub narząd. W kardiochirurgii perfuzja to również nazwa metody polegającej na zastosowaniu sztucznego systemu krążenia pozaustrojowego, wspomagającego pracę mięśnia sercowego i umożliwiającego na czas zabiegu zatrzymanie pracy serca. W tym przypadku wykorzystano opracowany do tego celu płyn krwiozastępczy.

- Nerka pobierana była tak, jakby pacjent miał zawał i czekał na karetkę. Okres ciepłego niedokrwienia trwał 30 minut. Ciepłe niedokrwienie bardzo szybko niszczy ludzkie organy, dlatego preferowane jest pobieranie organów od pacjentów ze śmiercią mózgową - których serce i płuca ciągle pracują – mówi prof. Tomasz Ciach, Kierownik Zakładu Biotechnologii i Inżynierii Bioprocesowej na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej.

Perfuzja pozaustrojowa trwała 12 godzin, w trakcie których zaobserwowano poprawę parametrów fizjologicznych nerki. Następnie zespół chirurgów usunął śwince nerkę prawą, a perfundowana nerka lewa została wszczepiona w miejsce usuniętej nerki prawej. Zwierzę z jedną wszczepioną nerką zostało poddane 14 dniowej obserwacji. W trakcie obserwacji wykonywano liczne badania potwierdzające prawidłową pracę nerki. 

- Podczas zabiegu perfuzja pozaustrojowa trwała 12 godzin, ale już testowaliśmy utrzymywanie nerki przy życiu poza organizmem przez ponad 6 dni. Prowadzone były też badania nad pozaustrojową perfuzją innych organów, w tym wątroby i serca. Moim zdaniem docelowo organy będą mogły być przechowywane poza organizmem dawcy miesiącami. Opracowana technologia pozwoli w przyszłości leczyć pozaustrojowo ludzkie organy oraz tworzyć biblioteki organów gotowych do przeszczepu – dodaje prof. Ciach.

Prace nad systemem rozpoczęły się na Wydziale Inżynierii Chemicznej PW w 2014 roku, a już dwa lata później, w 2016 roku, technologia została licencjonowana do nowo utworzonej spółki typu spin-off NanoSanguis. Po powstaniu spółka wynajmowała pomieszczenia na Wydziale Inżynierii Chemicznej. Obecnie wszystkie prace badawcze prowadzone są przez NanoSanguis w swoich laboratoriach, a część prac pomiarowych jest podzlecana na Wydział. W spółce pracowało i wciąż pracuje wielu studentów i absolwentów PW. Obecnie NanoSanguis wraz z dwoma innymi spółkami typu spin-off utworzonymi na Wydziale Inżynierii Chemicznej PW tworzy holding NanoGroup notowany na głównym parkiecie GPW w Warszawie. 

Jak podkreśla prof. Ciach, spółka na razie udoskonala swój płyn i urządzenie w eksperymentach na zwierzętach. Po dopracowaniu technologii rozpocznie pracę z organami ludzkimi.