Bolest srca je vodeći uzrok smrti širom sveta. Svetska zdravstvena organizacija procenjuje da 17,9 miliona ljudi izgubi život svake godine, što predstavlja 32% globalnih smrtnih slučajeva.
Doris Tejlor je naučnica koja se bavi regenerativnom medicinom i tkivnim inženjeringom. Njen rad se fokusirao na stvaranje personalizovanih funkcionalnih ljudskih srca u laboratoriji koja bi mogla isključiti potrebu za donatorima. Tejlor je ova srca nazvala „srca duhova“.
U martu, Tejlor je na konferenciji Imagine Solutions 2023. u Napulju, na Floridi, govorila o srcu duhova i njenom putu ka njegovom stvaranju. Ispod su uređeni odgovori na pitanja iz Razgovora. Tejlor se takođe pojavljuje u podcastu Gaja Kavasakija Izvanredni ljudi.
Trenutno, pacijenti kojima je potrebna transplantacija srca moraju da se pridruže listi čekanja, a srca postaju dostupna kada neko drugi umre. Zato što nema dovoljno srca za obilazak, na listu čekanja se stavljaju samo veoma bolesni. U SAD se presađuje oko 11 srca dnevno, a u datom danu više od 3.000 ljudi čeka na srce.
Čak i kada se organi uspešno presađuju, to nije kraj holivudske bajke. Osoba kojoj je presađen organ u suštini menja jednu bolest za druge medicinske komplikacije i bolesti. Toksični lekovi neophodni za sprečavanje odbacivanja mogu izazvati dijabetes sa visokim krvnim pritiskom, rak i otkazivanje bubrega. Ovo su ozbiljna medicinska pitanja koja takođe utiču na ljude emocionalno, finansijski i fizički.
Oko 18% ljudi umire u prvoj godini nakon transplantacije.
Srce duhova je srce čije su ćelije uklonjene. Ostaje samo srčani okvir, ili skela. Zove se srce duhova jer uklanjanje ćelija uzrokuje da srce iz crvenog postane belo. Ljudsko srce ne bi funkcionisalo kao skela jer je tako malo njih dostupno za rad.
Tako da smo moj tim i ja krenuli sa sledećom najboljom stvari: svinjskim srcem. Svinjska srca su po veličini i strukturi slična ljudskim srcima. Obe imaju četiri komore – dve pretkomora i dve komore – koje su odgovorne za pumpanje krvi. I strukture iz svinjskog srca, kao što su zalisci, bezbedno su korišćene kod ljudi.
Da bi se uklonile ćelije, svinjsko srce se nežno ispere kroz krvne sudove blagim deterdžentom da bi se uklonile ćelije. Ovaj proces se naziva decelurizacija perfuzije. Srce bez ćelija se zatim može zasejati novim ćelijama – u ovom slučaju ćelijama pacijenta – čime se formira personalizovano srce.
Ako poređate ćelije potrebne za ljudsko srce prosečne veličine od 350 grama, one bi se protezale na 41.000 milja. Naslagane jedna na drugu, iznosile bi 2 milijarde linija ćelija, ili dovoljno da popune sedam filmskih ekrana. Ali srčane ćelije se ne dele. Da jesu, srca bi se verovatno mogla sama popraviti.
S druge strane, matične ćelije se dele. Takođe se mogu formirati u specijalizovane ćelije – u ovom slučaju, srčane ćelije. Dobitnik Nobelove nagrade dr Šinja Jamanaka otkrio je metod za pravljenje matičnih ćelija od krvi ili ćelija kože odrasle osobe. Moj tim i ja smo koristili ovu metodu za dobijanje matičnih ćelija, a zatim smo te ćelije narasli u milijarde. Nakon toga, tim je koristio hemikalije da ih „diferencira“ u srčane ćelije. Koristili smo ovu metodu da dobijemo milijarde i milijarde srčanih ćelija.
Prvi put kada sam video srčane ćelije kako kucaju u posudi, to je promenilo život. Ali dok su ćelije žive i kucaju, one nisu srce. Da bi bile srce, ove ćelije moraju biti postavljene u oblik koji im omogućava da postanu jedinstveni organ, da sazrevaju i da mogu da pumpaju krv. U ljudskom telu to se dešava tokom razvoja; morali smo da reprodukujemo taj kapacitet u laboratoriji.
Da budem jasan: bilo koje srce je bolje nego nikakvo srce. A ksenotransplantacija — proces kojim se neljudski životinjski organi transplantiraju u ljude — otvorila je vrata svim naučnicima u ovoj oblasti.
Pacijent je dobio svinjsko srce koje je genski uređeno. Dodati su ljudski geni, a neki svinjski geni su uklonjeni, ali srce se i dalje u suštini sastojalo od svinjskih ćelija unutar svinjske skele. Kao rezultat toga, pojedinac je morao da uzima lekove protiv odbacivanja koji su potisnuli imuni sistem. I, bez znanja lekara, srce je nosilo svinjski virus koji je na kraju ubio pacijenta dva meseca nakon transplantacije.
Verujem da se ovakve vrste problema izbegavaju sa duhom. Moj tim uklanja svinjski ćelijski materijal sa skele, ostavljajući samo proteinsku strukturu i kanale krvnih sudova. Proteini su toliko slični ljudskim proteinima da izgleda da ne izazivaju odbacivanje.
Moj tim i ja smo naišli na dve velike prepreke. Prvi je vreme i troškovi potrebni za rast ćelija.
Drugi je omogućavanje srcu da sazri kada se ćelije isporuče u njega – a sve to uz održavanje sterilnosti u odsustvu antibiotika. Moja laboratorija i naši partneri su morali da u suštini ponovo stvore srce izvan tela i izgrade ekvivalent veštačkog ljudskog tela koje obezbeđuje hranu, kontrolu temperature, kiseonik i druge hranljive materije, kao i krvni pritisak i veštački protok krvi – mi to zovemo biokolevka — u koju treba staviti srce. Moramo da obučimo nezrele srčane ćelije da rade zajedno čak i dok ih nagovaramo da postanu dovoljno jake da pumpaju krv; smislite kako da ih nahranite i dovedete kiseonik do njih bez pluća; i držati ih sterilnim bez imunološkog sistema. To je ogroman poduhvat.
Upoređujem je sa simfonijom u kojoj svaki deo mora da se pojavi u pravo vreme da bi se stvorila lepa, složena pesma — ali ako jedan komad nije spreman, cela stvar se raspada. Moj posao je da budem dirigent.
Danas doniranje organa zaostaje za potrebama. Naučnici imaju za cilj da to promene povećanjem broja donatora, stavljanjem više organa na raspolaganje podmlađivanjem onih koji se ne mogu koristiti i izgradnjom nove tehnologije — kao što moj tim i ja radimo sa srcem duhova. Ali to je više od ponude i potražnje. Pristup nije jednak. U stvari, transplantacija organa je veliki problem zdravstvene nejednakosti. Danas sistem za transplantaciju organa izneverava obojene ljude. Na primer, Afroamerikanci imaju veću stopu srčane insuficijencije, ali je manja verovatnoća da će dobiti srca.
Kako se nauka razvija, naučnici imaju priliku da organe učine dostupnim i da isporuče organe koji ne zahtevaju skupe toksične lekove. Radujem se tom danu i svakodnevno radim kako bih pomogao da ga stvorim.
Većina ljudi zna mesecima ili godinama unapred da im je potrebna transplantacija. Generalno, trenutno čekanje na srce je oko godinu dana za bele Amerikance, ali duže za Afroamerikance, dok su podaci za Latinoamerikance i Azijate manje jasni. Za ostale organe čekanje može biti tri do pet godina. Ne samo da je to dugo – to je nepravedno vreme koje treba da se promeni.
Izgradnja srca je napor 24/7, 365 dana u godini. Posvećeni tim i ja, zajedno sa pristalicama, imamo priliku da ranije izgradimo srca i promenimo transplantaciju srca sa hitnih procedura na planirane bolničke operacije — i to na pravi način.
