Organe muribunde, revitalizate cu ajutorul unui tratament experimental

Oamenii de ştiinţă caută noi tratamente pentru bolnavii de inimă

Un transplant mai puţin obişnuit s-a dovedit util în revitalizarea ţesuturilor considerate iremediabil deteriorate, inclusiv cele la nivelul inimii sau a creierului, potrivit nytimes.com.

Când Georgia Bowen s-a născut, în urma unei cezariene efectuate de urgenţă, în mai 2018, a respirat o dată, a ridicat braţele în aer, a ţipat de două ori şi a intrat imediat în stop cardiorespirator.

Cel mai probabil, sunt de părere medicii, fetiţa a suferit primul atac de cord încă din perioada intrauterină. În urma acestuia, inima copilei a fost puternic deteriorată, o mare parte a micocardului fiind distrus, ceea ce a dus la un nou stop cardiac.

Doctorii au ţinut-o în viaţă cu ajutorul aparatelor care au făcut munca inimii şi a plămânilor şi au mutat-o de la Spitalul general din Massachusetts, unde se născuse, la Spitalul de copii din Boston. Ei au decis să o supună pe micuţă unui tratament experimental care nu mai fusese încercat la oameni care suferiseră atacuri de cord.

Procedura consta în recoltarea unui milliard de mitocondrii – organite numite şi fabrici de energie şi care se găsesc în fiecare celulă din corp – din musculatura sănătoasă a Georgiei, urmând ca acestea să fie mai apoi reinfuzate în muşchiul afectat al inimii.

Mitocondriile sunt organite care alimentează cu energie funcţionarea celulei şi se află printre primele părţi ale celulei care mor în lipsa sângelului bogat în oxigen. Odată ce au murit, celula însăşi moare. O serie de experimente însă au arătat că mitocondriile sănătoase pot revitaliza celulele deteriorate, dar încă vii, permiţând o recuperare rapidă.

Ce au arătat testele făcute până acum

În studiile făcute pe animale, transplantul de mitocondrii a reuşit să repare muşchiul inimii afectat în urma atacului de cord, dar încă viu, la fel şi plămânii sau rinichii.

Infuziile de mitocondrii au prelungit, totodată, viaţa organelor înainte ca acestea să fie transplantate şi chiar au dus la ameliorarea leziunilor cerebrale recente, apărute în urma atacurilor vascular-cerebrale.

În testele experimentale pe oameni, transplantul de mitocondrii pare să fi reuşit restabilirea sănătăţii muşchiului inimii la copii care suferiseră în timpul operaţiilor pe cord făcute pentru a repara defecte congenitale la nivelul acestui organ.

Pentru Georgia, lucrurile au stat puţin altfel. Specialiştii au explicat că un atac de cord este diferit de o pierdere temporară de sânge bogat în oxigen care are loc în timpul unei operaţii. Ei au spus că există o fereastră scurtă de timp între declanşarea atacului de cord şi apariţia ţesutului cicatrizat la nivelul inimii.

Problema era că nimeni nu ştia cu exactitate când a avut loc infarctul fetiţei. Cu toate acestea, a explicat dr. Sitaram Emani, chirurg pediatru care a administrat transplantul, exista un risc foarte mic pentru nou-născut  şi o şansă – e drept, slabă – ca unele celule din muşchiul cardiac să poată fi salvate. „I-au dat o şansă în această luptă“, a apreciat mama fetiţei, Kate Bowen, 36 de ani.

Mitocondriile şi-au ocupat singure locul

Ideea transplanturilor mitocondriale s-a născut din disperare şi din întâlnirea norocoasă a doi medici cercetători din două spitale ale Universităţii Harvard - dr. Emani, chirurg pediatru, de la Spitalul de copii din Boston şi James McCully, cercetător ştiinţific axat pe inimile adulţilor, de la Centrul Medical Beth Israel Deaconess. Ambii se luptau cu aceeaşi problemă: cum pot fi reparate cordurile care suferiseră pagube importante în urma privării de oxigen din timpul intervenţiilor chirurgicale sau a atacurilor de cord?

„Dacă suprimi oxigenul o perioadă lungă de timp, inima mai poate funcţiona, celulele pot supravieţui, dar nu se vor recupera niciodată complet“, a explicat dr. McCully. Pentru discuţia cu chirurgii, cercetătorul a pregătit micrografii electronice ale celulelor deteriorate. Imaginile s-au dovedit a fi revelatoare: mitocondria dintr-o celulă avariată este mică şi translucidă, în timp ce una sănătoasă este neagră.

Mitocondria distrusă rămâne aşa orice ai face, a mai spus cercetătorul. Într-o zi, acesta a decis pur şi simplu să recolteze mitocondrii din celule sănătoase şi să le injecteze în celule lezate.

În testele efectuate pe porci, el a recoltat celule din muşchii abdominali, pe care le-a prelucrat în laborator pentru a izola mitocondriile. A recuperat între 10 şi 30 de miliarde de astfel de celule şi a injectat un miliard de mitocondrii direct în miocard. Spre surprinderea sa, mitocondriile s-au poziţionat exact acolo unde era nevoie de ele, ca atrase de un magnet, şi au început să-şi facă treaba. Inimile porcilor s-au recuperat.

Au prelevat ţesut muscular de la gât

Între timp, dr. Emani se lupta cu aceleaşi leziuni ale inimii la copiii pe care-I trata. Mulţi dintre pacienţii săi erau nou-născuţi care aveau nevoie de intervenţii chirurgicale pentru corectarea unor defecte congenitale ale inimii. Uneori, în timpul sau după efectuarea acestor operaţii, unele vase de sânge au de suferit, inima încă funcţionează, dar celulele care alcătuiesc miocardul, lipsite de oxigen, fac inima să bată încet şi slab. Pacientul poate fi conectat la aparate de tipul celor care au ţinut-o pe Georgia Bowen în viaţă, oxigenator membranar extracorporeal  - ECMO – însă aceasta poate fi o măsură aplicabilă un timp limitat - doar două săptămâni. Jumătate dintre copiii cu probleme de artere coronariene care ajung pe un aparat ECMO mor în cele din urmă pentru că inima lor nu se poate recupera.

Într-o zi însă dr. Emani i s-a spus de munca dr. McCully şi cei doi s-au întâlnit. „ A fost un moment în care-ţi spui aha“, a mărturisit dr. Emani. Dr. McCully s-a mutat la Spitalul de copii din Boston şi, împreună cu dr. Emani au încercat să afle dacă noua procedură dă rezultate şi în cazul inimilor micuţilor pacienţi, cei mai bolnavi dintre toţi şi care supravieţuiseră ECMO. Nu a trecut mult şi a apărut primul pacient. În martie 2015. Un băieţel născut la un spital din Maine şi care fusese supus unei intervenţii chirurgicale pentru repararea unui defect congenital cardiac. Inima micuţului avusese de suferit în urma operaţiei, copilul se afla conectat la aparate, dar inima lui nu se recuperase.

Bebeluşul a fost transferat la Spitalul de copii din Boston, iar unitatea de terapie intensivă a fost transformată în sală de operaţie. Medicii i-au prelevat ţesut muscular de la gât, l-au prelucrat şi, 20 de minute mai târziu, dr. McCully s-a întors cu o injecţie conţinând preţioasele mitocondrii. Dr. Emani a utilizat un ecocardiograf pentru a vedea unde ar trebui acestea injectate.  

Locul cel mai afectat era cel pe care-l ţinteam, a spus dr. Emani. „Era important să oferim cât mai multă putere posibilă“. Au injectat un mliliard de mitocondrii şi, în decurs de două zile, inima copilului redevenise puternică şi bătea regulat. „A fost uimitor“, a mărturisit dr. Emani.

11 copii trataţi, trei morţi

Oamenii de ştiinţă au tratat până acum 11 copii prin această procedură, şi toţi au putut să fie scoşi de pe aparate. Totuşi, trei dintre ei au murit în cele din urmă. Dr. Emani atribuie aceste decese întârzierilor în administrarea tratamentului şi altor cauze. Doi au murit din pricină că inimile lor rămăseseră afectate, iar altul din pricina unor infecţii, a motivat medicul. Ceilalţi pacienţi au supravieţuit şi se simt bine, a adăugat acesta.

Comparativ, rata deceselor în grupuri similare de copii care nu au fost trataţi prin această procedură este de 65%. Şi niciunul dintre copiii netrataţi nu şi-a recuperat funcţia inimii în totalitate, un sfert dintre ei ajungând pe listele de transplant cardiac.

Recent, dr. Emani şi colegii săi au descoperit că pot infuza mitocondriile într-un vas de sânge care hrăneşte inima, în loc să abordeze direct muşchiul deteriorat. Cumva, organitele gravitează în jurul celulelor avariate care au nevoie de ele şi îşi ocupă locul în interiorul acestora.  El şi colegii lui sunt convinşi că acest tip de transplant funcţionează, dar recunosc că este nevoie de studii randomizate care să dovedească acest lucru fără putinţă de tăgadă.

Principala problemă este deficitul de pacienţi. Chiar dacă fiecare centru pediatric din SUA ar participa la studiu, împreună cu fiecare copil cu probleme la inimă, şi tot ar fi dificil să fie adunaţi suficienţi participanţi.

Ce se poate spune însă despre inimile adulţilor? Cercetătorii speră ca transplantul să poată, de asemenea, să repare muşchiul deteriorat al inimii rămas în urma atacurilor de cord suferite de persoanele adulte. Iar găsirea de astfel de pacienţi nu ar trebui să fie o problemă, a spus dr. Peter Smith, şeful Clinicii de chirurgie cardiotoracică de la Universitatea Duke.

Cercetătorii planifică deja un astfel de studiu. Planul este de a infuza mitocondrii sau o soluţie placebo în arterele coronariene ale pacienţilor cu bypass sau – aflaţi într-o situaţie şi mai gravă - şi cu bypass şi cu valvă.

Pacienţii selecţionaţi ar fi cei care ar avea inimile atât de avariate încât ar fi dificil să fie conectaţi la maşinile inimă-plămân după operaţie. Pentru aceşti pacienţi disperaţi, transplanturile mitocondriale sunt o opţiune cu adevărat interesantă, a mai spus dr. Smith.

„Probabilitatea este foarte mare ca studiul să înceapă anul viitor“, a declarat Annetine Gelijns, biostatistician la Centrul Medical Mount Sinai din New York.

„Georgia este un miracol care continuă să lupte“

Pentru Georgia Bowen, procedura a venit prea târziu. Porţiunea de miocard afectată de infarct e deja moartă. Medici i-au implantat un device care ajută inima să pompeze sângele şi speră că se va recupera suficient încât acesta să fie înlăturat. Dar, pentru a fi în siguranţă, au pus-o pe lista de transplant cardiac. Starea ei pare să se îmbunătăţească – respiră singură şi poate bea lapte matern printr-un tub. Inima ei dă semne de vindecare.

„Georgia este un miracol care continuă să lupte zilnic şi să persevereze în depăşirea obstacolelor care-i stau în cale. În inimile noastre, ştim că va lupta până la capăt şi va veni acasă“, a conchis mama ei.