科學家已成功將生物工程肺移植到豬身上

為了創造一個新的肺，專家使用了一個「支架」，提供結構支持，並使用來自豬的細胞來緩慢地建立其周圍的肺組織。

這樣做是為了防止肺被豬的免疫系統排斥。

移植後，肺泡組織和血管持續發育長達兩個月。

肺不僅沒有被拒絕，而且甚至形成了一個重要的細菌群。

適合移植的肺供不應求，該研究是尋找替代解決方案的重要一步。「人們在移植名單上等待很長時間才能獲得捐贈的肺，」共同作者Joan Nichols教授說。

生物工程肺移植已經在小動物中進行過，但這些努力都遇到了失敗。血管存在問題，動物體內積液，稱為水腫。

「我們能夠在肺部產生更好的血管系統......並移植到肺部較大的大型動物中，」共同作者，加爾維斯頓德克薩斯大學醫學分院（UTMB）的Joaquin Cortiella教授說。我們。

他們是如何做到的呢？

研究人員使用糖和洗滌劑混合物去除從供體豬取肺的所有細胞和血管。這留下了一個由蛋白質製成的支撐架 - 如果你願意的話，它是肺部的「骨架」。

然後，他們使用來自最終肺部受體的細胞在稱為生物反應器的設備中再生肺30天。生物反應器是支持生物組織發育的機器。如果使用受體動物的細胞，它會降低豬的免疫系統拒絕移植器官的可能性，因為它識別組織本身。

UTMB團隊在生物反應器中開始肺部血管開發成功的關鍵是提供乾細胞（身體的「主細胞」能夠隨後發育成不同的組織類型），還有生長因子 - 刺激的分子細胞生長，增殖或細胞分化成不同類型。

移植後，他們使用CT（電腦斷層掃描）和MRI（磁共振成像）掃描和基因表達測量來檢查肺組織和血管生長是否持續。他們不需要繼續增加增長因素來實現這種增長。

來自諾丁漢特倫特大學的John Hunt教授說：「生物工程肺促進了血液供應的發展，並為自然肺微生物菌群的建立提供了條件。」

重要的是，在為期兩個月的研究結束時，移植的肺沒有被拒絕。移植後，豬的血液仍然完全被氧氣飽和，儘管「我們無法真正評估的一件事是生物工程肺為動物提供了多少氧氣」，Nichols教授說。「肺部在兩個月內不夠成熟。」

到目前為止，該技術在四頭豬中取得了成功。「考慮到模型的複雜性，作者應該對他們的方法和迄今為止的成功表示祝賀」，亨特教授說。

什麼時候需要人工肺？

有一系列病症可能導致肺移植，包括慢性阻塞性肺病，囊性纖維化，肺動脈高壓和特發性肺纖維化。對移植肺的需求是巨大的，供應與它不匹配，因此它通常是最後的治療過程。

「我們可以製造出更加標準化的產品，效果會更好，」尼科爾斯教授說。這一新程式最終可以幫助患有嚴重肺病的人們。

「我們可以從人體內採集細胞併產生與其相匹配的器官組織，不需要免疫抑製，」她解釋道。

這距離人類有多遠？

生物工程肺部的這種進步可以增加移植的數量 - 並使移植更好。Joaquin Cortiella說：「我們認為捐獻的肺部不適合個體的大小......生物工程肺可以隨時製作，因此患者不必等到器官可用。」

「我會說在5到10年左右的某個地方，你會看到有人真正得到生物工程肺，」他繼續道。他們的論文中描述的工作是臨床前測試的標準部分。有足夠的資金，在富有同情心的情況下移植到人群中的肺部可能會成為現實。

但仍有一些棘手的挑戰需要克服：「我們真正需要的是能夠正確支持組織發育的生物反應器，」Joan Nichols說。

亨特教授說：「這太棒了 - 它長達兩個月看起來很棒，因為沒有兩個月的時間，就會有不再進行學習的研究。」他補充說，結果是「我們正在研究的一個很好的結果和激勵因素」。正確的方向，朝著正確的方向前進「。