Искусственная печень умеет расти
При некоторых заболеваниях печени единственным выходом становится ее трансплантация. Проблема в том, что донорских органов постоянно не хватает, и многим пациентам приходится подолгу ждать своей очереди. Но болезнь обычно ждать не желает. Она прогрессирует и может убить человека, прежде чем для него найдется трансплантат. На помощь приходят искусственно выращенные органы. Пока это направление еще только начинает развиваться, но уже достигнуты некоторые успехи.
Несколько лет назад ученые из лаборатории Санджиты Бхатиа (Sangeeta N. Bhatia) в Массачусетском технологическом институте создали каркас из стекла с добавлением углеводородного волокна, на котором можно разместить печеночные клетки (гепатоциты), после чего пересадить полученный «трансплантат» размером примерно с контактную линзу в организм. В качестве «пациентов» использовали лабораторных мышей.
Испытания «искусственной печени» показали хорошие результаты. Трансплантат обычно хорошо приживался, начинал получать кислород и питательные вещества из кровеносных сосудов. Подсаженные гепатоциты начинали выполнять функции нормальных клеток печени.
Проблема состояла в том, что на каркасе можно было разместить лишь один миллион клеток. А печень человека состоит из 100 миллиардов гепатоцитов. А еще в ней есть соединительная ткань, которая образует капсулу органа и перегородки между дольками, несет кровеносные и лимфатические сосуды.
По следам Прометея
Для того чтобы восстановить работу печени, человеку нужно пересадить хотя бы 10–30 миллиардов гепатоцитов. Сделать это за один раз невозможно.
Но может оказаться полезным одно замечательное свойство печени, о котором рассказывали еще древнегреческие мифы. Наверняка многие помнят легенду о Прометее, прикованном к скале. Каждый день прилетал огромный орел, чтобы полакомиться печенью героя, а за ночь она успевала отрасти снова. Непонятно, откуда об этом знали древние греки, но печень действительно умеет регенерировать. Достаточно пересадить в организм часть клеток — дальше они размножат себя сами.
Для того чтобы воспроизвести это на практике, американские ученые создали специальные микрокомплексы — «семена», содержащие печеночные клетки, фибробласты (клетки соединительной ткани) и клетки из пуповинной вены (они должны были сформировать в «искусственной печени» сеть кровеносных сосудов). «Семена» поместили в биоразлагаемый белковый гель и пересадили мышам. В итоге уже в организме животных количество печеночной ткани увеличилось в 50 раз.
Для эксперимента специально вывели мышей, у которых был нарушен обмен аминокислот, за счет чего в их организме накапливались токсичные вещества. Животным вводили некоторые лекарства. Под действием токсинов и лекарственных препаратов собственная печень выделяла вещества, которые достигали трансплантата и стимулировали в нем рост кровеносных сосудов. Вслед за сосудами росла и печеночная ткань.
Не только растет, но еще и работает
В норме печень выполняет множество разных функций. Она обезвреживает токсины, участвует в пищеварении, синтезирует необходимые для организма вещества. «Искусственная печень», выращенная в биоразлагаемом геле, взяла на себя большинство этих функций. И это не может не обнадеживать.
Пока еще технология далека от внедрения в клиническую практику, но работы в этом направлении ведутся. Ученые пытаются разобраться, из каких клеток лучше выращивать для человека новую печень: из готовых гепатоцитов, или из его собственных стволовых клеток. Также нужно понять, в какую часть тела лучше пересаживать трансплантат.
Выращивание печени в организме пациента — метод лечения, который, возможно, начнет применяться в недалеком будущем. Но это не означает, что современные врачи не знают, как помочь пациентам с серьезными заболеваниями печени. Эффективные методы лечения существуют.