O nouă tehnologie de medicină regenerativă permite reconstruirea esofagului folosind celulele pacientului. O echipă de cercetători a dezvoltat în laborator un esofag care a reuşit să înlocuiască o porţiune completă a organului şi să restabilească funcţia normală într-un model animal. Rezultatele deschid perspectiva unor tratamente personalizate pentru copiii născuţi cu malformaţii grave ale esofagului.
Cercetători de la Great Ormond Street Hospital (GOSH) şi University College London (UCL), din Marea Britanie, au produs primul esofag crescut în laborator care a înlocuit în siguranţă un segment complet al organului şi a restabilit funcţia normală, inclusiv înghiţirea, la animale aflate în creştere, fără a fi necesară imunosupresia.
Studiul a fost publicat, vineri, în revista Nature Biotechnology, şi marchează pentru prima dată realizarea completă şi cu succes a acestui proces.
Metoda se bazează pe utilizarea unui esofag de porc, ales pentru asemănarea sa cu cel uman. Printr-un proces numit decelularizare, toate celulele donatorului sunt eliminate, păstrându-se doar structura de susţinere a ţesutului.
Această structură este apoi repopulată cu celule musculare prelevate de la animalul receptor, obţinute printr-o biopsie şi multiplicate în laborator. Ţesutul rezultat este menţinut într-un bioreactor, unde este perfuzat cu lichide necesare creşterii timp de o săptămână, pentru a permite celulelor să se fixeze şi să se adapteze.
Întregul proces durează aproximativ două luni, o perioadă compatibilă cu tratamentul standard al atreziei esofagiene - o malformaţie congenitală în care esofagul nu se dezvoltă complet şi nu permite trecerea alimentelor către stomac.
Experimentul a fost realizat pe opt animale, toate supravieţuind perioadei critice de 30 de zile după transplant.
În decurs de trei luni, ţesutul implantat s-a integrat complet, iar până la şase luni a dezvoltat muşchi funcţionali, nervi şi vase de sânge.
Esofagul reconstruit a fost capabil să se contracte şi să transporte alimentele către stomac, similar unui organ normal. Animalele au putut mânca şi au crescut în ritm normal. Unele au prezentat îngustări ale esofagului, gestionate prin proceduri endoscopice, aşa cum se practică şi la pacienţi.
Analizele genetice ale ţesutului implantat, realizate printr-o tehnică numită transcriptomică spaţială, au arătat că expresia genelor corespunde celei întâlnite în ţesutul natural.
De asemenea, structura esofagului s-a refăcut progresiv, incluzând stratul de protecţie, musculatura, nervii şi vasele de sânge necesare funcţionării normale.
Esofagul are un rol esenţial în alimentaţie şi creştere. Copiii născuţi cu atrezie esofagiană cu defect mare prezintă o întrerupere a esofagului, cu un spaţiu larg între segmentele superioare şi inferioare.
Această afecţiune este rară, dar gravă, aproximativ 10% dintre cazurile de atrezie esofagiană având această formă.
Fără intervenţie chirurgicală, copiii nu pot supravieţui.
În prezent, tratamentele implică intervenţii complexe, precum utilizarea stomacului sau intestinului pentru a reface continuitatea, proceduri asociate cu riscuri semnificative pe termen scurt şi lung.
Noua abordare propune o soluţie personalizată. Celulele pot fi recoltate de la copil în momentul montării sondei de alimentaţie şi utilizate pentru a crea o grefă recunoscută de organism ca ţesut propriu.
Astfel, ţesutul ar putea creşte odată cu pacientul şi nu ar necesita tratament imunosupresor.
În viitor, structuri de diferite dimensiuni, obţinute din ţesut de porc, ar putea fi pregătite în avans şi adaptate fiecărui pacient.
Autorii studiului subliniază că esofagul este un organ complex, dificil de transplantat, iar utilizarea unui model animal apropiat de anatomia umană a fost esenţială pentru obţinerea acestor rezultate. Ei estimează că această tehnologie ar putea ajunge la studii clinice la om în aproximativ cinci ani.
În prezent, echipa lucrează la optimizarea procesului, inclusiv la realizarea unor grefe mai lungi, standardizarea producţiei şi efectuarea unor teste suplimentare de siguranţă.
Etapele următoare includ monitorizarea celulelor în ţesut, îmbunătăţirea vascularizaţiei şi pregătirea primelor studii la pacienţi.
