Liver4Life研究小组在室内开发灌注机的原因是,人体器官在体外储存3天后就可以植入患者体内。机器尽可能精确地模拟人体,以便为人类肝脏提供理想的条件。泵代替心脏,氧合器代替肺,透析装置代替肾脏的功能。此外,大量的激素和营养的输注执行肠和胰腺的功能。就像人体的横膈膜一样,这台机器也会随着人类呼吸的节奏移动肝脏。

2020年1月,苏黎世多学科研究团队——包括苏黎世大学医院(USZ)、苏黎世联邦理工学院(ETH)和苏黎世大学(UZH)的合作——首次证明灌注技术使肝脏在体外储存数天成为可能。

研究小组用各种药物在机器中准备了肝脏。这样,就有可能将肝脏转化为一个良好的人体器官,尽管它最初因质量差而未获批准进行移植。多日灌注,即器官的机械循环,使抗生素或激素治疗或优化肝脏代谢,例如。此外,可以在没有时间压力的情况下进行长时间的实验室或组织测试。在正常情况下,这是不可能的,因为器官只能储存12小时,比如它们被储存在冰和商业上可用的灌注机。

治疗成功

作为一项获批的个人治疗尝试的一部分,医生们给了一位在瑞士移植等待名单上的癌症患者使用这种治疗过的人类肝脏的选择。在征得他的同意后,该器官于2021年5月被移植。移植后几天,病人就可以出院了,现在一切都很好:“我非常感激这个拯救生命的器官。由于我的肿瘤迅速恶化,我几乎没有机会在合理的时间内从等候名单中获得肝脏。”

拯救更多的生命

2022年5月31日,《Nature Biotechnology》杂志发表了第一篇关于在灌注机中准备的肝脏移植的文章。苏黎世大学医院(USZ)内脏外科和移植部主任pierre-Alain Clavien教授解释说:“我们的治疗表明,通过在灌注机中治疗肝脏,有可能缓解人体器官功能的缺乏并挽救生命。”苏黎世联邦理工学院大分子工程教授Mark Tibbitt补充说:“该项目体现了跨学科方法来解决复杂的生物医学挑战,这是医学的未来。这将使我们能够更快地利用新发现来治疗患者。”

Liver4Life项目的下一步是在其他患者身上复查该程序,并以多中心研究的形式证明其有效性和安全性。它的成功将意味着,在未来,通常属于紧急程序的肝移植将转变为一种可计划的选择性程序。与此同时,下一代机器正在研制中。此外,那些参与基础研究的人继续寻找用药物、分子或激素在体外治疗其他肝脏疾病的方法。

pierre-Alain Clavien, philipp Dutkowski, Matteo Mueller, Dilmurodjon Eshmuminov, Lucia Bautista Borrego, Achim Weber, Beat Muellhaupt, Richard X. Sousa Da Silva, Brian R. Burg, philipp Rudolf von Rohr, Martin J. Schuler, Dustin Becker, Max Hefti, Mark W. Tibbitt. Transplantation of a human liver following 3 days of ex situ normothermic preservation. Nature Biotechnology, 2022; DOI: 10.1038/s41587-022-01354-7