Sistema circulatório de porcos pode ajudar no transplante de pulmão

Para pacientes que aguardam transplante de pulmão a espera pode ser muito prolongada, já que a maioria dos órgãos doadores precisam ser descartados: apenas 20% dos pulmões doados atendem aos critérios médicos de transplante, ou seja, muito menos órgãos do que pessoas na lista de espera.

Atualmente, uma equipe de pesquisadores está estudando a possibilidade de recuperar esses pulmões a partir do sistema circulatório de porcos.

Importância do estudo

Os pulmões recuperados dos doadores são tipicamente conectados a máquinas de perfusão que mantém o oxigênio e os nutrientes fluindo, mas isso funciona por apenas cerca de seis horas, tempo suficiente para o tecido pulmonar lesionado se recuperar antes que o órgão falhe.

Matthew Bacchetta, da Universidade Vanderbilt e Gordana Vunjak-Novakovic, da Universidade Columbia, lideraram uma equipe que ampliou o tempo de seis horas para pulmões fora do corpo em 24 horas. Conforme relataram para  a Nature Medicine, eles fizeram isso conectando cinco pulmões humanos que sofreram danos por transplante em um porco, compartilhando fígado, rins e outras funções do animal.

Em um caso, a circulação cruzada entre espécies permitiu que o pulmão humano (que havia falhado após seis horas de profusão), se curasse o suficiente para ser transplantado e teoricamente já poderia ajudar um paciente, embora o transplante não tenha sido realizado.

Robert Bartlett, cirurgião conhecido por desenvolver uma máquina para manter os órgãos saudáveis – oxigenação por membrana extracorpórea – chamada de ECMO – disse que o estudo possui um papel muito importante. “Se houvesse uma maneira de manter os órgãos em um estado saudável fora do corpo por vários dias, muitas coisas mudariam no transplante”, afirmou. “Você poderia ter uma combinação perfeita. Você pode tratar órgãos lesionados fora do corpo até que eles funcionem bem. É isso que o Dr. Bacchetta e sua equipe estão estudando. Eles estão fazendo um trabalho maravilhoso”.

Métodos utilizados

Para as experiências atuais, os pesquisadores conectaram porcos e pulmões humanos a problemas comuns encontrados após a doação: inchaço devido ao excesso de líquidos, lesões traumáticas e danos causados por fluídos gástricos inalados.

Todos os órgãos passaram por seis horas de perfusão antes de serem recusados para transplante. Para o estudo, drogas de supressão imunológica foram infundidas nos porcos para evitar a rejeição do pulmão humano.

Enquanto conectado aos porcos, as células e funções dos órgãos foram monitoradas. Após 24 horas, os pulmões haviam melhorado e provavelmente continuariam melhorando. O porco atua como um biorreator natural para permitir o reparo dos pulmões doados.

“De repente, [os pulmões] estão ligados a um fígado funcional, um intestino funcional. Não precisamos nos preocupar com a regulação da glicose porque existe um pâncreas. Todos esses metabólitos formados agora são limpos”, disse. “Usamos um regime imunossupressor padrão e pegamos esses pulmões rejeitados e mostramos que poderíamos realmente sustentá-los e torná-los melhores”.

Porcos como biorreatores – chamados circulação cruzada xenogênica – representariam uma maneira diferente dos seres humanos se beneficiarem dos animais. Os cientistas pressionaram as fronteiras do xenotransplante, criando porcos geneticamente modificados, para que eles não adquirissem certos vírus prejudiciais para as pessoas se os órgãos dos porcos fossem transplantados.

Além do transplante, o autor vê a circulação cruzada para manter os órgãos como um benefício para os cientistas que estudam células-tronco ou medicamentos para regenerar órgãos. Ele também acha que essa técnica pode ser aplicada a outros tipos de lesões.

Foco da pesquisa

Por enquanto, o foco é melhorar o resultado para o pulmão, incluindo a possibilidade de conectar pulmões doados a a pacientes enquanto eles esperam por um transplante, seguindo o modelo de biorreator para órgãos se regenerarem fora do corpo, mesmo ligados a pessoas muito doentes.

“Nesses pacientes, o fígado funciona, o intestino funciona, o coração funciona. Os pulmões não funcionam. E se eu anexar alguns pulmões danificados? É dano reversível. Deixe seu corpo funcionar essencialmente como um biorreator e permita que esses pulmões se curem”.

Conclusão

A equipe está focada em aumentar a proporção de doações, a fim de reduzir a incompatibilidade entre o número de pulmões doados e o número de pacientes em risco de morrer na lista de espera.

A escassez foi exacerbada pela pandemia de coronavírus, que causou a doação de todos os tipos de órgãos. Houve 54 transplantes de pulmão realizados de 28 de junho a 4 de julho.

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O estudo original foi publicado na revista Nature Medicine

* “Xenogeneic cross-circulation for extracorporeal recovery of injured human lungs” – 2020

Autores do estudo: Ahmed E.Hozain, John D. O’Neill1,19, Meghan R. Pinezich, Yuliya Tipograf, Rachel Donocoff, Katherine M. Cunningham, Andrew Tumen, Kenmond Fung, Rei Ukita, Michael T. Simpson, Jonathan A. Reimer, Edward C. Ruiz, Dawn Queen, John W. Stokes, Nancy L. Cardwell, Jennifer Talackine, Jinho Kim, Hans-Willem Snoeck, Ya-Wen Chen, Alexander Romanov, Charles C. Marboe, Adam D. Griesemer, Brandon A. Guenthart, Matthew Bacchetta, e Gordana Vunjak-Novakovic – https://doi.org/10.1038/s41591-020-0971-8