Οι πνεύμονες είναι απαραίτητοι για τη ζωή, όμως η σύγχρονη τεχνολογία φαίνεται πλέον ικανή να υποκαταστήσει πλήρως τις πολύπλοκες λειτουργίες τους- έστω και προσωρινά. Χειρουργοί του Northwestern University ανέπτυξαν ένα πρωτοποριακό σύστημα τεχνητών πνευμόνων, το οποίο ανέλαβε τη λειτουργία των σοβαρά κατεστραμμένων πνευμόνων ενός ασθενούς για δύο συνεχόμενες ημέρες, δίνοντας τον κρίσιμο χρόνο που χρειαζόταν για να πραγματοποιηθεί με επιτυχία διπλή μεταμόσχευση. Ο ασθενής επέζησε και, δύο χρόνια αργότερα, τα νέα του όργανα συνεχίζουν να λειτουργούν κανονικά.

«Αυτή η στρατηγική μπορεί να προσφέρει μια σωτήρια “γέφυρα” προς τη μεταμόσχευση για επιλεγμένους ασθενείς που διαφορετικά δεν θα είχαν καμία θεραπευτική επιλογή», έγραψαν οι επιστήμονες στο άρθρο τους που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Med.

Τι είναι και πώς λειτουργεί το TAL

Υπάρχουν ήδη συσκευές και συστήματα που μπορούν να κρατήσουν ανθρώπους στη ζωή αντικαθιστώντας μερικές από τις λειτουργίες ενός οργάνου, όπως οι μηχανές εξωσωματικής οξυγόνωσης (ECMO), που μπορούν να υποκαταστήσουν ταυτόχρονα καρδιά και πνεύμονες. Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούνται συνήθως για να μειώσουν το φορτίο του πάσχοντος οργάνου ώστε να αναρρώσει πιο γρήγορα.

Στην προκειμένη περίπτωση, όμως, δεν υπήρχε χρόνος. Ο ασθενής, ένας 33χρονος άνδρας, νόσησε σοβαρά από γρίπη η οποία οδήγησε σε οξεία αναπνευστική δυσχέρεια (ARDS), μια απειλητική για τη ζωή κατάσταση με διαρροή υγρών στους πνεύμονες. Επιπλέον, νόσησε με βακτηριακή πνευμονία και οι πνεύμονές του, μαζί με τα νεφρά και την καρδιά του, άρχισαν να αποτυγχάνουν. Η μόνη του ελπίδα ήταν διπλή μεταμόσχευση πνευμόνων, αλλά οι γιατροί φοβούνταν ότι το σώμα του θα ήταν πολύ αδύναμο για να αντέξει τη διαδικασία, ενώ η προσπάθεια να κρατηθούν οι πνεύμονες θα μπορούσε να θέσει σε κίνδυνο τα μοσχεύματα.

Έτσι, οι γιατροί αποφάσισαν να αφαιρέσουν πλήρως τους πνεύμονες του άνδρα και να δημιουργήσουν ένα προσωρινό σύστημα που θα τον σταθεροποιούσε μέχρι να καταστεί δυνατή η μεταμόσχευση. Σε σύγκριση με συσκευές όπως η ECMO, το σύστημα TAL (Total Artificial Lung) σχεδιάστηκε να αναλαμβάνει πλήρως όλες τις λειτουργίες των πνευμόνων και να διατηρεί σταθερή τη λειτουργία της καρδιάς ακόμα και σε περίπτωση σηψαιμίας.

«Αποστραγγίσαμε αίμα από τη δεξιά πλευρά της καρδιάς και το διοχετεύσαμε σε μια εξωτερική αντλία και οξυγονωτή, η οποία αφαιρεί το διοξείδιο του άνθρακα και προσθέτει οξυγόνο. Το οξυγονωμένο αίμα επιστρέφει στη συνέχεια απευθείας στον αριστερό κόλπο μέσω δύο ξεχωριστών αγωγών, διασφαλίζοντας ότι η αριστερή πλευρά της καρδιάς παραμένει γεμάτη και μπορεί να αντλεί αίμα στο σώμα», δήλωσε στο Gizmodo ο επικεφαλής ερευνητής, Ανκίτ Μπαράτ, θωρακικός χειρουργός στο Northwestern University.

Το TAL έδωσε στους γιατρούς και στο σώμα του ασθενούς αρκετό χρόνο. Μέσα σε λίγες ώρες, η κατάσταση του άνδρα άρχισε να βελτιώνεται. Δύο ημέρες μετά την τοποθέτηση του TAL, οι γιατροί πραγματοποίησαν επιτυχημένη διπλή μεταμόσχευση πνευμόνων. Επτά ημέρες μετά τη χειρουργική επέμβαση, αφαιρέθηκε η διασωλήνωση και οκτώ εβδομάδες αργότερα ο ασθενής έλαβε εξιτήριο από το νοσοκομείο. Δύο χρόνια μετά, οι πνεύμονες του συνεχίζουν να λειτουργούν καλά. Επιπλέον, οι εξετάσεις επιβεβαίωσαν ότι οι αρχικοί πνεύμονες του άνδρα ήταν τόσο κατεστραμμένοι και μολυσμένοι που δεν θα είχε επιβιώσει χωρίς μεταμόσχευση.

Το μέλλον της τεχνολογίας τεχνητών πνευμόνων

Οι γιατροί τονίζουν ότι η δουλειά τους αποτελεί προς το παρόν απόδειξη δυνατότητας (proof of concept). Μόνο λίγα εξειδικευμένα ιατρικά κέντρα διαθέτουν προς το παρόν τους πόρους και την τεχνογνωσία για να κατασκευάσουν αντίστοιχα συστήματα TAL. Ωστόσο, ελπίζουν ότι η προσέγγισή τους μπορεί να τυποποιηθεί και να χρησιμοποιηθεί ευρέως στο μέλλον για να παρατείνει τη ζωή ανθρώπων που διαφορετικά δεν θα ήταν υποψήφιοι για μεταμόσχευση.

«Τα επόμενα βήματα περιλαμβάνουν τη δημιουργία πολυκεντρικών μητρώων και συνεργατικών πλαισίων. Είναι απαραίτητο να γίνουν μεγάλες μελέτες ώστε να βελτιωθούν τα πρωτόκολλα- όπως οι στρατηγικές αντιπηκτικής αγωγής- και να επικυρωθούν τα κριτήρια επιλογής ασθενών και ο χρόνος παρέμβασης», είπε ο Μπαράτ. «Στόχος μας είναι επίσης να χρησιμοποιήσουμε τα μοριακά δεδομένα αυτής της μελέτης για να εντοπίσουμε καλύτερα ποιοι ασθενείς έχουν μη αναστρέψιμη βλάβη στους πνεύμονες και θα ωφεληθούν περισσότερο από αυτήν την τεχνολογία» κατέληξε ο ερευνητής.