ขั้นตอนดังกล่าวทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใกล้หนึ่งวันในการจัดหาปอดที่ออกแบบทางวิศวกรรมชีวภาพให้กับมนุษย์
เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยได้สร้างปอดในห้องแล็บและย้ายปลูกถ่าย เว็บสล็อต เป็นสุกรได้สำเร็จ ปอดที่ผ่านกระบวนการทางชีวเคมีเหล่านี้ซึ่งอธิบายออนไลน์เมื่อวันที่ 1 สิงหาคมในScience Translational Medicineได้พัฒนาหลอดเลือดที่แข็งแรงซึ่งอนุญาตให้สุกรมีชีวิตอยู่ได้หลายสัปดาห์หลังการผ่าตัด นั่นเป็นการปรับปรุงที่สำคัญจากความพยายามครั้งก่อน: ปอดที่ปลูกในห้องปฏิบัติการที่ฝังในหนูล้มเหลวภายในไม่กี่ชั่วโมง ก่อนที่ปอดจะพัฒนาเครือข่ายหลอดเลือดที่ซับซ้อนซึ่งจำเป็นต่อการอยู่รอดในระยะยาว
หากขั้นตอนใหม่นี้สามารถปรับให้เข้ากับมนุษย์ได้ โดยปอดที่ออกแบบทางวิศวกรรมชีวภาพที่เติบโตจากเซลล์ของผู้ป่วยเอง จะช่วยลดความเสี่ยงที่อวัยวะจะปฏิเสธและลดเวลาในการรอการปลูกถ่ายอวัยวะ ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งปัจจุบันมีผู้คนประมาณ 1,500 คนอยู่ในรายการรอการปลูกถ่ายปอดการรอโดยเฉลี่ยคือสองสามเดือน
“การศึกษานี้นำขอบเขตการวิจัยทั้งหมดไปสู่อีกระดับจริงๆ” Xi “Charlie” Ren วิศวกรชีวการแพทย์ที่มหาวิทยาลัย Carnegie Mellon ในพิตต์สเบิร์กซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานนี้กล่าว
สำหรับการศึกษานี้ นักภูมิคุ้มกันวิทยา Joan Nichols จากมหาวิทยาลัยเท็กซัสสาขาการแพทย์ที่ Galveston และเพื่อนร่วมงานได้สร้างปอดสำหรับสุกรสี่ตัวโดยใช้ส่วนผสมของน้ำตาลและผงซักฟอกเพื่อดึงเซลล์ออกจากปอดของสุกรผู้บริจาค เหลือโครงรูปปอดสีขาวมุกที่ปลอดเชื้อซึ่งทำจากโปรตีนระหว่างเซลล์ (ในมนุษย์ นักวิจัยมองเห็นโดยใช้อวัยวะที่ได้รับบริจาคหรือการพิมพ์ 3 มิติโดยใช้โครงนั่งร้านปอด) จากนั้นนักวิจัยได้เติมเซลล์แต่ละโครงด้วยหลอดเลือดและเซลล์เนื้อเยื่อปอดจากสุกรที่กำหนดให้รับอวัยวะนั้น
ปอดแต่ละข้างที่ออกแบบทางวิศวกรรมจะเติบโตภายในถังปฏิกรณ์ชีวภาพเป็นเวลา 30 วัน ซึ่งเต็มไปด้วยสารอาหารค็อกเทลที่ช่วยให้เซลล์เกาะติดกับโครงนั่งร้านและขยายพันธุ์ในจุดที่เหมาะสม จากนั้นนักวิจัยได้เปลี่ยนปอดซ้ายของหมูแต่ละตัวด้วยรุ่นวิศวกรรมชีวภาพ
หลังการผ่าตัด ทีมของ Nichols อนุญาตให้หมูตัวหนึ่งมีชีวิตอยู่ได้ 10 ชั่วโมง อีกตัวหนึ่งเป็นเวลาสองสัปดาห์ ตัวที่สามเป็นเวลาหนึ่งเดือน และตัวที่สี่เป็นเวลาสองเดือน เมื่อหมูตายแต่ละตัว นักวิจัยทำการชันสูตรพลิกศพสัตว์เพื่อดูว่าปอดใหม่รวมเข้ากับร่างกายของสุกรเมื่อเวลาผ่านไปอย่างไร ไม่มีสัตว์ตัวใดได้รับยากดภูมิคุ้มกัน และการปลูกถ่ายไม่ถูกปฏิเสธ ภายในร่างกายของสุกร หลอดเลือดของปอดที่ผ่านกระบวนการทางวิศวกรรมชีวภาพจะเสียบเข้ากับระบบไหลเวียนโลหิตตามธรรมชาติของสัตว์ เพื่อหล่อเลี้ยงอวัยวะด้วยออกซิเจนและสารอาหารเพื่อความอยู่รอด
การฟื้นฟูหลังการผ่าตัดของสัตว์นั้น
“น่าทึ่งมาก” Ren กล่าว หมูที่มีชีวิตอยู่ได้สองเดือนหลังการผ่าตัดไม่มีปัญหาเรื่องการหายใจ และการปลูกถ่ายปอดของมันก็ตกอยู่ภายใต้แบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในปอดของสุกรปกติ ซึ่งเป็นสัญญาณว่าเนื้อเยื่อกำลังพัฒนาตามปกติและรวมเข้ากับร่างกายได้ดี
ลอร่า นิกลาสัน วิศวกรชีวการแพทย์จากมหาวิทยาลัยเยลกล่าวว่าปอดที่ปลูกในห้องปฏิบัติการเหล่านี้ยังไม่พร้อมสำหรับช่วงไพร์มไทม์ ในขณะที่ปอดที่ผ่านกระบวนการทางชีวเคมีเชื่อมโยงกับระบบไหลเวียนเลือดของสุกร อวัยวะต่างๆ ไม่ได้เชื่อมต่อกับหลอดเลือดแดงในปอดของสัตว์ ซึ่งมีเลือดออกซิเจนต่ำสำหรับปอดเพื่อเติมออกซิเจนจากอากาศที่หายใจเข้าไป ซึ่งทำให้สุกรต้องพึ่งพา บนปอดด้านขวาตามธรรมชาติของพวกเขาสำหรับอากาศหลังการผ่าตัด
“ขั้นตอนต่อไปคือการต่ออวัยวะเข้ากับหลอดเลือดแดงในปอด” เพื่อให้แน่ใจว่าปอดที่ผ่านการวิศวกรรมชีวภาพจะได้รับออกซิเจนในเลือดและปอดปกติ Niklason กล่าว
ในฮูสตัน เขาและเพื่อนร่วมงานเห็นผลลัพธ์ที่ดีในระยะแรกจากการทดลองให้เลือดพลาสม่าแบบพักฟื้นอย่างปลอดภัยสำหรับผู้ป่วยโควิด-19 ที่เข้ารับการรักษาในโรงพยาบาล แต่การสังเกตตั้งแต่เนิ่นๆ นั้นไม่มีกลุ่มควบคุม ดังนั้นนักวิจัยจึงได้จัดทำการศึกษาอื่นเพื่อเปรียบเทียบกลุ่มผู้ป่วยที่ได้รับพลาสมาระยะพักฟื้นกับกลุ่มที่ไม่ได้ทำ จากผู้ป่วยในการศึกษาซึ่งมีข้อมูล 28 วัน ผู้ป่วย 145 รายได้รับพลาสมาเพื่อการพักฟื้น ในขณะที่กลุ่มควบคุม 435 รายไม่ได้รับ นักวิจัยรายงานเมื่อวันที่ 10 สิงหาคมใน American Journal of Pathologyมีแนวโน้มว่าจะมีผู้เสียชีวิตน้อยลง แต่ผลกระทบนั้นไม่ได้มีความหมาย ทางสถิติ
เมื่อนักวิจัยทำลายข้อมูลลงเพื่อดูผู้ที่ได้รับการรักษาภายใน 72 ชั่วโมงหลังจากเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลและได้รับพลาสมาที่มีแอนติบอดีในระดับสูง พวกเขาเห็นความแตกต่างที่มีนัยสำคัญทางสถิติ ประมาณ 7 เปอร์เซ็นต์ของผู้ที่ไม่ได้รับพลาสมาเสียชีวิตภายใน 28 วันหลังการรักษาตัวในโรงพยาบาล เทียบกับ 1.2 เปอร์เซ็นต์ของผู้ป่วยที่ได้รับพลาสมาที่มีแอนติบอดีระดับสูงภายในสองสามวันหลังรักษาตัวในโรงพยาบาล
ผลลัพธ์เหล่านี้ยังชี้ให้เห็นถึงการรักษาในระยะเริ่มต้นด้วยแอนติบอดีในระดับสูงจะดีกว่า สิ่งที่ดีที่สุดก่อนหน้านี้ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด กลุ่มกำลังทำการวิเคราะห์เพิ่มเติมเกี่ยวกับผู้ป่วยทั้งหมด 316 รายที่ได้รับการรักษาด้วยพลาสมา ผลลัพธ์ควรจะได้เร็ว ๆ นี้ แต่ Musser กล่าวว่าเขาและนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ กำลังรอดูผลลัพธ์จากการทดลองแบบสุ่มและมีกลุ่มควบคุม ก่อนที่จะตัดสินใจว่าการรักษาได้ผลดีเพียงใด และเพื่อใคร เว็บสล็อต
