Πρωτοποριακή τεχνολογία ενζύμων επιτρέπει μεταμόσχευση νεφρού με αλλαγή ομάδας αίματος

Η πρώτη επιτυχής μεταμόσχευση ανθρώπινου νεφρού που μετατράπηκε από ομάδα αίματος A σε καθολική ομάδα O πραγματοποιήθηκε με τη χρήση ειδικών ενζύμων που αναπτύχθηκαν στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας. Αυτή η καινοτομία στοχεύει στο να βοηθήσει χιλιάδες ασθενείς να αποκτήσουν μεταμοσχεύσεις νεφρού νωρίτερα, αποφεύγοντας την απόρριψη του οργάνου.

Η διαδικασία και τα αποτελέσματα

Το πείραμα, που ήταν το πρώτο σε ανθρώπους, περιλάμβανε την μεταμόσχευση του νεφρού σε έναν εγκεφαλικά νεκρό δότη με τη συγκατάθεση της οικογένειας, επιτρέποντας στους ερευνητές να παρακολουθήσουν την ανοσολογική αντίδραση χωρίς να διακινδυνεύσουν τη ζωή κάποιου. Για δύο ημέρες, το νεφρό λειτούργησε χωρίς σημάδια υπερβολικής απόρριψης, μια γρήγορη ανοσολογική αντίδραση που μπορεί να καταστρέψει ένα ασύμβατο όργανο μέσα σε λίγα λεπτά. Στην τρίτη ημέρα, ορισμένα σημάδια ομάδας αίματος επανεμφανίστηκαν, προκαλώντας μια ήπια αντίδραση, αλλά οι βλάβες ήταν πολύ λιγότερο σοβαρές από ότι σε μια τυπική ασυμβατότητα, με τους ερευνητές να παρατηρούν ενδείξεις ότι το σώμα άρχισε να ανέχεται το όργανο.

Η σημασία της ανακάλυψης

«Αυτή είναι η πρώτη φορά που βλέπουμε αυτή τη διαδικασία να εκτυλίσσεται σε ανθρώπινο μοντέλο», δήλωσε ο Δρ. Στίβεν Γουίθερς, ο οποίος συμμετείχε στην ανάπτυξη των ενζύμων. «Μας παρέχει πολύτιμες γνώσεις για το πώς να βελτιώσουμε τα μακροχρόνια αποτελέσματα». Αυτή η ανακάλυψη είναι το αποτέλεσμα περισσότερης από μια δεκαετία εργασίας. Στις αρχές της δεκαετίας του 2010, ο Δρ. Γουίθερς και ο συνεργάτης του Δρ. Τζαγιαχάντραν Κιζακκεδάθου επικεντρώθηκαν στη δημιουργία καθολικού δότη αίματος, αφαιρώντας τους σακχαρίτες που καθορίζουν τις ομάδες αίματος. Αυτοί οι σακχαρίτες, ή αντιγόνα, καλύπτουν τα αιμοφόρα αγγεία των οργάνων. Εάν το ανοσοποιητικό σύστημα του δότη ανιχνεύσει το λάθος αντιγόνο, επιτίθεται στο όργανο. Οι ασθενείς με ομάδα O, που αποτελούν περισσότερους από τους μισούς στη λίστα αναμονής για νεφρούς, μπορούν να λάβουν μόνο όργανα τύπου O, ενώ τα νεφρά τύπου O συχνά δίνονται σε άλλους, επειδή είναι καθολικά συμβατά. Ως αποτέλεσμα, οι ασθενείς με ομάδα O περιμένουν συνήθως δύο έως τέσσερα χρόνια περισσότερο, και πολλοί πεθαίνουν περιμένοντας.

Οι παραδοσιακές μέθοδοι για την υπέρβαση της ασυμβατότητας ομάδας αίματος στις μεταμοσχεύσεις απαιτούν ημέρες εντατικής θεραπείας για την αφαίρεση των αντισωμάτων και την καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος του δότη, και απαιτούν όργανα από ζωντανούς δότες. Αυτή η νέα προσέγγιση αλλάζει το όργανο αντί για τον ασθενή, πράγμα που σημαίνει ότι οι μεταμοσχεύσεις θα μπορούσαν να πραγματοποιούνται ταχύτερα, με λιγότερες επιπλοκές, και για πρώτη φορά θα μπορούσαν να επιτρέψουν τη χρήση οργάνων από αποθανόντες δότες με ασυμβατότητες ομάδας αίματος, όταν κάθε ώρα μπορεί να κρίνει αν ο ασθενής ζει ή πεθαίνει.

Η κεντρική ιδέα αυτής της προσέγγισης είναι η ανακάλυψη του 2019 από την ομάδα του UBC δύο εξαιρετικά αποτελεσματικών ενζύμων που αφαιρούν τη ζάχαρη που καθορίζει το αίμα τύπου A, μετατρέποντάς το αποτελεσματικά σε τύπο O. «Αυτά τα ένζυμα είναι πολύ δραστικά, πολύ επιλεκτικά και λειτουργούν σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις», δήλωσε ο Δρ. Κιζακκεδάθου. «Αυτό έκανε το όλο εγχείρημα εφικτό». Η επόμενη πρόκληση ήταν η εφαρμογή αυτού σε ολόκληρα όργανα, κάτι που επιτεύχθηκε το 2022 όταν μια ομάδα από το Τορόντο απέδειξε ότι οι πνεύμονες μπορούσαν να μετατραπούν. Μετά από επιτυχείς δοκιμές σε αίμα, πνεύμονες και νεφρούς, η ερώτηση παρέμενε: Μπορεί ένα ένζυμο-μετατρεπόμενο όργανο να επιβιώσει μέσα στο ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα;

Η απάντηση ήρθε στα τέλη του 2023 κατά τη διάρκεια ενός ταξιδιού του Δρ. Κιζακκεδάθου στο εξωτερικό. «Οι συνεργάτες μας μου έδειξαν τα δεδομένα τους, όπου, χρησιμοποιώντας τα ένζυμα μας, είχαν μετατρέψει έναν ανθρώπινο νεφρό και τον είχαν μεταμοσχεύσει σε έναν εγκεφαλικά νεκρό δότη. Λειτούργησε εξαιρετικά». Έμεινε ξύπνιος μέχρι αργά για να καλέσει τον Δρ. Γουίθερς το πρωί της Βρετανικής Κολομβίας. «Ήμουν τόσο ενθουσιασμένος. Ήταν μια ονειρεμένη στιγμή». Τα αντιγόνα ομάδας αίματος λειτουργούν ως ετικέτες στα κύτταρα, και τα ένζυμα του UBC δρουν ως μοριακά ψαλίδια, κόβοντας την ‘ετικέτα’ που υποδηλώνει την ομάδα A και αποκαλύπτοντας την ομάδα O από κάτω. Είναι σαν να αφαιρείς τη κόκκινη βαφή από ένα αυτοκίνητο και να αποκαλύπτεις το ουδέτερο αστάρι. Μόλις γίνει αυτό, το ανοσοποιητικό σύστημα δεν βλέπει πλέον το όργανο ως ξένο.