Fazendo fígados de porco semelhantes aos humanos em busca de aliviar a escassez de órgãos

A forma fantasmagórica flutuando em uma grande jarra tinha o robusto marrom-avermelhado de um órgão saudável poucas horas antes. Agora é semi-translúcido, tubos brancos como galhos de uma árvore aparecendo.

isso é um porco fígado que está gradualmente sendo transformado para parecer e agir como um ser humano, parte da longa busca dos cientistas para facilitar o transplante da nação falta pela bioengenharia de órgãos de substituição.

O primeiro passo para os trabalhadores neste laboratório suburbano de Minneapolis é lavar o células de porco que fazia o órgão fazer seu trabalho, sua cor gradualmente desbotando conforme o células se dissolvem e são eliminados. O que resta é um andaime de borracha, uma estrutura de favo de mel do fígado, sua veias de sangue agora vazio.

Próximo células hepáticas humanas– retirados de órgãos doados que não podem ser transplantados – serão escoados de volta para dentro dessa casca. Essas células vivas se movem para os cantos e recantos do andaime para reiniciar as funções do órgão.

“Nós basicamente renovamos o órgão”, disse Jeff Ross, CEO da Miromatrix. “Nossos corpos não o verão mais como um órgão de porco.”

Essa é uma afirmação ousada. Em algum momento de 2023, a Miromatrix planeja o primeiro teste humano de um órgão de bioengenharia para começar a tentar prová-lo.

Se a Food and Drug Administration concordar, o experimento inicial será fora do corpo do paciente. Os pesquisadores colocariam um fígado de porco transformado em humano ao lado de uma cama de hospital para filtrar temporariamente o sangue de alguém cujo próprio fígado falhou repentinamente. E se esse novo “auxílio ao fígado” funcionar, seria um passo crítico para tentar um transplante de órgão por bioengenharia – provavelmente um rim.

“Tudo soa como ficção científica, mas tem que começar em algum lugar”, disse o Dr. Sander Florman, chefe de transplantes do Mount Sinai Hospital de Nova York, um dos vários hospitais que já planejam participar do estudo de assistência hepática. “Isso provavelmente é mais do futuro próximo do que o xenotransplante”, ou a implantação direta de órgãos de animais nas pessoas.

Mais de 105.000 pessoas estão na lista de espera dos EUA para um transplante de órgão. Milhares morrerão antes que seja a vez deles. Milhares de outros nem sequer são colocados na lista, considerada uma chance muito remota.

“O número de órgãos que temos disponíveis nunca será capaz de atender à demanda”, disse o Dr. Amit Tevar, cirurgião de transplantes do Centro Médico da Universidade de Pittsburgh. “Esta é a nossa frustração.”

É por isso que os cientistas estão procurando animais como outra fonte de órgãos. Um homem de Maryland viveu dois meses depois de receber o primeiro transplante de coração de um porco em janeiro passado – um animal geneticamente modificado para que seus órgãos não desencadeassem um ataque imediato do sistema imunológico humano. A FDA está considerando a possibilidade de permitir experimentos adicionais de xenotransplante usando rins ou corações de porcos geneticamente modificados.

A bioengenharia de órgãos é marcadamente diferente – não são necessários porcos especiais, apenas restos de órgãos de matadouros.

“Isso é algo que, a longo prazo, pode muito provavelmente contribuir para o desenvolvimento de órgãos que podemos usar em humanos”, disse Tevar, de Pittsburgh. Ele não está envolvido com o Miromatrix – e alertou que o teste fora do corpo planejado seria apenas um primeiro passo inicial.

A abordagem Miromatrix decorre de pesquisas no início dos anos 2000, quando a especialista em medicina regenerativa Doris Taylor e o Dr. Harald Ott, então na Universidade de Minnesota, foram pioneiros em uma maneira de descelularizar completamente o coração de um rato morto. A equipe semeou o andaime resultante com células cardíacas imaturas de ratos bebês que acabaram fazendo o pequeno órgão bater, ganhando manchetes internacionais.

Avançando rapidamente, e agora no spinoff da universidade, Miromatrix senta fileiras de grandes jarros bombeando fluidos e nutrientes para fígados e rins em vários estágios de sua metamorfose.

A remoção das células suínas elimina alguns dos riscos do xenotransplante, como vírus animais ocultos ou hiper-rejeição, disse Ross. O FDA já considera o tecido suíno descelularizado seguro para outra finalidade, utilizando-o para fazer uma espécie de malha cirúrgica.

Mais complexo é conseguir que as células humanas assumam o controle.

“Não podemos pegar bilhões de células e colocá-las no órgão de uma só vez”, disse Ross. Quando infundidas lentamente, “as células rastejam e quando veem o ambiente certo, elas aderem”.

A fonte dessas células humanas: fígados e rins doados que não serão transplantados. Quase um quarto dos rins doados nos EUA no ano passado foram descartados porque os hospitais muitas vezes se recusam a transplantar órgãos menos perfeitos ou porque demorou muito para encontrar um receptor compatível.

Contanto que células suficientes ainda estejam funcionando quando os grupos de doação oferecem um órgão, os biólogos da Miromatrix isolam células utilizáveis ​​e as multiplicam em pratos de laboratório. A partir de um órgão humano resgatado, a empresa diz que pode cultivar células suficientes para repovoar vários fígados de porco ou andaimes de rins, células responsáveis ​​por diferentes trabalhos – do tipo que revestem vasos sanguíneos ou filtram resíduos, por exemplo.

Em 2021, pesquisadores da Miromatrix e da Mayo Clinic relataram o transplante bem-sucedido de uma versão de fígados de bioengenharia em porcos.

Isso preparou o terreno para testar um tratamento de “assistência hepática” semelhante à diálise, usando fígados de bioengenharia para filtrar o sangue de pessoas com insuficiência hepática aguda, uma emergência com risco de vida. Os médicos agora têm pouco a oferecer, exceto cuidados de suporte, a menos que a pessoa tenha a sorte de conseguir um transplante rápido.

“Se você conseguir superar o problema, poderá realmente se recuperar” – porque o fígado é o único órgão que pode se reparar e crescer novamente, disse Florman, do Mount Sinai. “Ficarei animado quando eles tiverem seu primeiro paciente inscrito e espero que seja conosco.”

Não está claro quando esse teste pode começar. A FDA disse recentemente à Miromatrix que tem algumas perguntas sobre a aplicação do estudo.

Se o experimento do fígado fora do corpo funcionar, o que vem a seguir? Ainda mais pesquisas visam um dia tentar transplantar um órgão de bioengenharia – provavelmente um rim, porque um paciente pode sobreviver com diálise se a operação falhar.

Embora a regeneração dos rins não esteja tão adiantada, “estou completamente atordoado” com o progresso até agora, disse o Dr. Ron Shapiro, um especialista em transplante de rim no Mount Sinai.

Ele trata muitos pacientes mais velhos em diálise que “esperarão anos e anos para obter um rim e provavelmente morrerão esperando na lista quem seria perfeito” para tais experimentos – se eles chegarem a tempo.

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