دانشمندان قدمی به ایجاد اعضای پیوندی عمومی نزدیک‌تر شدند

دانشمندان در آزمایش اثبات مفهومی ریه‌های اهدایی را با موفقیت به اعضای پیوندی عمومی تبدیل کردند. این بدان‌معنا است که ازنظر تئوری، ریه‌ها را باید بتوان به بدن هر گیرنده‌ای بدون توجه به گروه خونی او (تا زمانی که ارگان پیوندی اندازه مناسبی داشته باشد) پیوند زد.

در مطالعه جدیدی که ۱۶ فوریه در مجله‌ی Science Translational Medicine منتشر شد، پژوهشگران آزمایش‌هایی روی ریه‌های عمومی در دستگاه پرفیوژن ریه برون‌تنی (EVLP) انجام داده بودند که ریه‌ها را در خارج از بدن زنده نگه می‌دارد. به‌گفته‌ی دکتر مارسلو سایپل، استاد جراحی دانشگاه تورنتو و نویسنده‌ی ارشد مطالعه، نویسندگان مطالعه قصد دارند در یک‌ونیم سال آینده چنین ارگان‌هایی را در کارآزمایی بالینی با گیرنده‌های انسانی آزمایش کنند.

دکتر ریچارد ان. پیرسون، استاد جراحی در دانشکده پزشکی هاروارد، گفت این فناوری می‌تواند به کاهش تعداد ریه‌های اهدایی کمک کند که به‌علت تطابق‌نداشتن ازنظر اندازه و گروه خونی با گیرنده‌هایی که در نزدیکی آن‌ها قرار دارند، باید دور ریخته شوند. اندازه‌ی عضو پیوندی و گروه خونی از عوامل اولیه‌ای هستند که برای مطابقت میان اهداکننده عضو و گیرنده استفاده می‌شوند.

علاوه‌بر‌این به‌گفته‌ی دکتر پیرسون، این دستاورد باید به رفع مشکل کمبود ریه‌های گروه خونی O برای بیماران دارای گروه خونی O کمک کند. زمان انتظار این دسته از بیماران از همه بیشتر و کمبود این اعضا از همه شدیدتر است. خطر مرگ حین انتظار برای پیوند ریه در بیماران دارای گروه خونی O درمقایسه‌با بیماران دارای گروه‌های خونی دیگر ۲۰ درصد بیشتر است. آن‌ها باید مدت بیشتری منتظر بمانند؛ زیرا نمی‌توانند عضو پیوندی را از گروه‌های خونی دیگر دریافت کنند.

دانشمندان تکنیک جدیدی ابداع کرده‌اند که ریه‌های اهدایی را به اعضای پیوندی عمومی تبدیل می‌کند که می‌تواند درون بدن افرادی با هر گروه خونی پیوند شود.

از گروه خونی A تا گروه خونی O

گروه خونی هر فرد به این موضوع اشاره می‌کند که آیا مولکول‌های قند خاصی که آنتی‌ژن نامیده می‌شوند، روی سطح سلول‌های قرمز خون و روی سطوح عروق خونی درون بدن آن‌ها وجود دارد یا نه. این آنتی‌ژن‌ها با عنوان آنتی‌ژن‌های A و B شناخته می‌شوند. افراد دارای گروه خونی A فقط آنتی‌ژن‌های A و افراد دارای گروه خونی B فقط آنتی‌ژن‌های B را دارند. افراد دارای گروه خونی AB هر دو را دارند و افراد دارای گروه خونی O هیچ‌یک از این آنتی‌ژن‌ها را ندارند.

درحالی‌که سلول‌های قرمز خون و عروق خونی حامل این آنتی‌ژن‌ها هستند، پلاسما (بخش مایع و شفاف خون) حاوی آنتی‌بادی‌هایی است که دربرابر برخی از آنتی‌ژن‌های خونی واکنش نشان می‌دهند. به‌عنوان مثال، افراد دارای گروه خونی A در پلاسمای خود آنتی‌بادی‌های ضد B دارند؛ بنابراین، اگر خون فرد دارای گروه خونی B به فرد دارای گروه خونی A منتقل شود، سیستم ایمنی او این خون را به‌عنوان عامل خارجی می‌بیند و به‌سرعت به آن حمله می‌کند.

به‌همین‌ترتیب، افراد دارای گروه خونی O در پلاسمای خود آنتی‌بادی‌های ضد A و ضد B دارند؛ بنابراین، سیستم ایمنی آن‌ها به سلول‌های قرمز خون و ارگان‌هایی حمله می‌کند که حاوی آنتی‌ژن‌های A یا B (یا هر دو) باشند. ازاین‌رو، گیرندگان عضو که گروه خونی O دارند، فقط می‌توانند از افرادی عضو دریافت کنند که گروه خونی O دارند و هیچ‌یک از آنتی‌ژن‌های مذکور را ندارند.

ازآن‌‌جا‌‌که اعضای فرد دارای گروه خونی O فاقد آنتی‌ژن هستند، آن‌ها را می‌توان به هر گیرنده‌ای از هر گروه خونی پیوند زد. با‌‌توجه‌‌به تقاضای فراوانی که برای چنین اعضای پیوندی همگانی وجود دارد، افراد دارای گروه خونی O بیشترین زمان را در فهرست انتظار پیوند می‌گذارنند.

سایپل در تلاش برای رفع این مشکل از استفان ویترز، استاد بیوشیمی دانشگاه بریتیش کلمبیا، درخواست همکاری کرد. آزمایشگاه ویترز در حال کار روی روشی برای جداکردن آنتی‌ژن‌ها از سلول‌های قرمز خون A و B و AB بوده است تا عملاً این سلول‌ها را به گروه خونی عمومی O تبدیل کند. در سال ۲۰۱۸، این تیم گروهی از آنزیم‌ها را در روده انسان کشف کردند که می‌توانند به‌طور بسیار کارآمدی این کار را انجام دهند. این دو گروه برای انجام مطالعه‌ی جدید با پژوهشگران دانشگاه آلبرتا نیز همکاری کردند.

در مطالعه‌ی جدید، پژوهشگران ریه‌های اهدایی از افراد دارای گروه خونی A را تحت دو آنزیم به نام‌های FpGalNAc داستیلاز و اف‌پی گالاکتوزآمینیداز قرار دادند (ریه‌های استفاده‌شده در مطالعه مناسب پیوند زدن به بیماران نبودند). ریه‌ها در حالی درمان آنزیمی را دریافت کردند که از پشتیبانی دستگاه EVLP برخوردار بودند. دستگاه مذکور ریه‌ها را در دمای طبیعی بدن نگه می‌داشت و محلولی از موادمغذی و پروتئین‌ها و اکسیژن را درون ریه پمپ می‌کرد.

پژوهشگران با استفاده از آنزیم به‌مدت چهار ساعت، توانستند ۹۷ درصد از آنتی‌ژن‌های A را از ریه‌ها حذف کنند. زمانی که سایپل و همکارانش از دستگاه EVLP برای پیوند ریه استفاده می‌کنند، آنان معمولاً ارگان‌ها را حدود چهار تا پنج ساعت در دستگاه رها می‌کنند؛ بنابراین، به‌گفته‌ی وی، این روش ازنظر بالینی امکان‌پذیر است.

همچنین، تیم پژوهشی ارزیابی ایمنی را با استفاده از سه جفت ریه گروه خونی A انجام داد. آن‌ها ریه‌های سمت راست ریه را با آنزیم‌ها تیمار کردند و ریه‌های سمت چپ را تیمار آنزیمی نکردند. پس از اینکه ریه‌ها چهار ساعت در EVLP قرار داشتند، پلاسمای نوع O را به ارگان‌ها تزریق کردند که حاوی آنتی‌بادی‌های ضد A و ضد B است و وضعیت ریه‌های مختلف را بررسی کردند.

پژوهشگران به‌طورخاص به‌دنبال هرگونه نشانه‌ی رد پیوند فوق حاد بودند که در آن آنتی‌بادی‌ها به‌سرعت روی ارگان می‌چسبند و موجب آسیب گسترده می‌شوند و عملکرد آن را مختل می‌کنند. سایپل گفت:

ریه‌هایی که با آنزیم تیمار شده‌ بودند، کاملاً خوب عمل می‌کردند؛ درحالی‌که ریه‌هایی که تیمار نشده بودند، به‌سرعت علائم رد پیوند فوق حاد را نشان دادند.

اکنون سایپل و همکارانش در حال آماده‌‌کردن پیشنهادی برای کارآزمایی بالینی ریه‌های تیمارشده با آنزیم هستند. در بیماران انسانی، تیم می‌تواند به سوالاتی بپردازد که در مطالعه‌ی آزمایشگاهی نمی‌توان به آن‌ها پاسخ داد.

سایپل گفت برای مثال، در مقطعی پس از عمل پیوند، سلول‌های ریه‌های تیمارشده احتمالاً یک بار دیگر شروع به تولید آنتی‌ژن‌های خونی می‌کنند؛ زیرا ارگان پیوندی سلول‌های جدیدی تولید می‌کند. در آن مرحله، آیا سیستم ایمنی به‌طور ناگهانی به عضو پیوندی حمله خواهد کرد؟ او گفت: «فکر می‌کنیم به‌دلیل پدیده‌ای به نام تطابق چنین اتفاقی نخواهد افتاد.»

اگر در چند روز اول پس از پیوند، ارگانی بتواند از رد پیوند فوق حاد اجتناب کند، می‌تواند تطابق یابد یا دربرابر حملات آینده سیستم ایمنی فرد گیرنده مقاومت حاصل کند. سایپل گفت این موضوع درزمینه‌ی پیوند کلیه بین افراد با گروه‌های خونی ناسازگار نشان داده شده است.

طبق اطلاعات UCLA Health، اگر درست پیش از پیوند در رویه‌ای آنتی‌بادی‌های گروه خونی گیرنده حذف شود، این پیوندهای ناسازگار می‌تواند موفقیت‌آمیز باشد. به‌گفته‌ی سایپل، آنتی‌بادی‌ها بعداً برمی‌گردند؛ اما به کلیه‌ی اهدایی آسیب نمی‌زنند؛ اگرچه علت دقیق آن تاحدودی ناشناخته است. او گفت آن‌ها به‌دنبال نشانه‌های اتفاق‌افتادن این پدیده در کارآزمایی بالینی خود خواهد بود.

به‌گفته‌ی پیرسون، کارآزمایی انسانی باید نشان دهد که آنزیم‌های استفاده‌شده برای جداکردن آنتی‌ژن‌های خونی به بیماران آسیبی نمی‌زند؛ زیرا فرد دریافت‌کننده عضو احتمالاً درمعرض مقادیر اندکی از آن‌ها قرار خواهند گرفت. او گفت: «براساس مکانیسم عمل آن، انتظار ندارم که مسئله مهمی باشد.» پیرسون افزود این درمان آنزیمی می‌تواند درنهایت علاوه‌بر ریه‌ها، روی اعضای پیوندی دیگر و نیز روی گروه‌های خونی مفید باشد که برای انتقال خون استفاده می‌شود. او بیان کرد: «دلیلی ندارد که نتوان از آن برای پیوند سلول یا اعضای جامد دیگر استفاده کرد.»