Rezultati studije njemačkih istraživača su obećavajući. Krpljenje oboljelih organa uz pomoć umjetnog tkiva do sada je zvučao kao naučna fantastika – iako različiti timovi širom svijeta već godinama rade na tome. Međutim, nova studija objavljena u uglednom časopisu Nature pokazuje da bi se ovaj pristup uskoro zaista mogao koristiti u terapijske svrhe.

Ovo je omogućio Wolfram Hubertus Zimmermann, direktor Instituta za farmakologiju i toksikologiju Univerzitetskog kliničkog centra Göttingen u Njemačkoj, koji je razvio umjetno tkivo srčanog mišića, takozvani srčani flaster.

„Naši pacijenti su oni sa ozbiljnim oštećenjima srčanog mišića, obično nakon srčanog udara, pri čemu su oštećenja prisutna na otprilike četvrtini srca. Naš cilj je razviti srčano tkivo koje može nadoknaditi ovaj gubitak", kaže Zimmermann.

Umjetno tkivo iz reprogramiranih tjelesnih ćelija

Posebnost srčanog flastera leži u njegovom sastavu – on se stvara od ćelija uzgojenih u laboratoriji. Koriste se posebne matične ćelije, takozvane inducirane pluripotentne ćelije (iPS-ćelije), koje se prirodno ne nalaze u tijelu, već se dobijaju putem genetske manipulacije. Njemački istraživači su u laboratoriji reprogramirali običnu ljudsku ćeliju u iPS-ćeliju, koja je gotovo identična prirodnim matičnim ćelijama, i iz nje su uspjeli proizvesti ćelije srčanog mišića.

U aktuelnoj studiji stručnog časopisa Nature, koja je jedinstvena u Evropi, predstavljeni su rezultati eksperimenata na životinjama koji su prethodili trenutnoj kliničkoj studiji na ljudima. Istraživači su pokazali da uzgojene ćelije mogu srasti sa srcem i podržavati ga u njegovom radu. Osim toga, analizirano je i srce pacijentice, kojoj je bio ugrađen srčani flaster. Nakon nekoliko mjeseci, pacijentici je transplantirano novo srce, što je omogućilo naučnicima da ispitaju njeno prethodno operisano srce. Ustanovili su da je umjetno srčano tkivo jasno sraslo s prirodnim srčanim mišićem.

Umjetno srčano mišićno tkivo za ljude

Zbog ovih obećavajućih rezultata, prije dvije godine započeta je nastavna studija na ljudima, koja se provodi na univerzitetskim klinikama u Göttingenu i Lübecku. To je prva klinička studija ovog tipa na ljudima.

Idealna doza za umjetno srčano mišićno tkivo već je određena – za jedan srčani flaster potrebno je oko 800 miliona umjetnih srčanih ćelija.

„Flaster se postavlja na dio srca, koji ne može pravilno pumpati, jer taj segment treba ojačati i podržati", objašnjava kardiologinja Christina Paitazoglou sa Univerzitetskog centra za srce u Lübecku.

Operacije presađivanja srčanog flastera, kako na životinjama tako i na ljudima, izvodi kardiohirurg Stefan Ensminger, direktor Univerzitetskog centra za srčane bolesti u Lübecku. U posljednje dvije godine već je operisao 15 pacijenata i presadio im regenerativno srčano tkivo.

Kako izgleda operacija srčanog flastera?

Tokom operacije, dok Ensminger i dva druga kardiohirurga započinju zahvat, drugi tim se bavi pripremom umjetnog mišićnog tkiva.

Za jedan srčani flaster potrebno je 800 miliona srčanih mišićnih ćelija, koje su spojene u 20 zasebnih segmenata, takozvanih patches. Svaki segment je otprilike veličine kovanice od dva eura, mliječno bijele boje i blago želatinaste strukture, nalik meduzama na plaži.

Deset takvih segmenata se sašije zajedno kako bi se formirao srčani flaster. Dok jedan tim sastavlja srčani flaster, hirurg otvara pacijentovo srce i precizno prišiva umjetno mišićno tkivo na oštećena mjesta sa ožiljcima, koja više ne mogu pumpati krv.

Cijela operacija traje oko tri sata. Međutim, uspjeh zahvata ne može se odmah procijeniti – potrebno je da tkivo sraste sa srcem, da ga organizam ne odbaci i da se prokrvi srčanim krvnim sudovima. Taj proces može trajati od tri do dvanaest mjeseci.

Prvi uspješni pacijent

Prvi pacijent, koji se 2022. godine podvrgnuo transplantaciji umjetnog srčanog mišićnog tkiva, bio je Frank Teege. Njegovo srce je bilo teško oštećeno nakon nekoliko srčanih udara i više nije moglo pravilno pumpati krv. Kao dugogodišnji pušač, nije bio kandidat za transplantaciju srca, pa se odlučio na operaciju srčanog flastera.

Njegova odluka se pokazala ispravnom – funkcija njegovog srca značajno se poboljšala. „Moje srce je radilo sa samo 10% kapaciteta, ali sada se popravilo na oko 35%", kaže Teege. Zahvaljujući tome, može ponovo hodati i normalno živjeti.

„Nisam imao snage, sada je ponovo imam. Općenito, sve se poboljšalo", dodaje on.

Još uvijek nema zvanične terapijske dozvole

Ipak, srčani flaster još uvijek nije odobrena terapija, već je u fazi ispitivanja u okviru Proof-of-Concept studije. Međutim, dosadašnji rezultati istraživanja na životinjama su vrlo obećavajući.

Istraživač matičnih ćelija Frank Edenhofer sa Univerziteta u Innsbrucku, koji također radi na uzgoju ovoga tkiva, ovu studiju naziva „pravom prekretnicom" u oblasti regenerativne medicine.

Ipak, do zvanične dozvole za primjenu na ljudima će proći još neko vrijeme. Iako postojeći podaci ukazuju na to da umjetno srčano mišićno tkivo može stabilizirati i poboljšati srčanu funkciju, kao što naglašava Ensminger, tek naredne faze kliničkih ispitivanja će pokazati hoće li ovaj pristup postati standardna terapija za pacijente sa teškom srčanom manom.

Pratite nas i na Facebooku, na X-u, na YouTube, kao i na našem nalogu na Instagramu