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臓器移植を再構築する技術

シカゴのノースウェスタン記念病院の手術室にある人間の肝臓は、あるレベルでは生きていた。 組織を循環する血液は酸素を届けて老廃物を除去し、臓器は体に不可欠な胆汁とタンパク質を生成します。しかし、ドナーは前日に死亡しており、肝臓は箱状のプラスチック製の装置の中に横たわっていた。 この臓器の生命力はこの機械のおかげであり、この機械は貧しい患者に移植するために臓器を保存していた。「これはちょっとしたSFです」と同病院の移植外科医ダニエル・ボルハ＝カチョ博士は言う。外科医らは遺伝子組み換え動物の臓器を使った実験を行っており、それらが移植源となる可能性がある未来を示唆している。 しかし、臨床医が一時的に臓器を体外に保管できるようにする広く使用されている技術によって、この分野はすでにパラダイムシフトを迎えている。灌流は、その名の通り、外科医の手術方法から臓器を提供できる患者の種類、レシピエントの転帰に至るまで、臓器移植プロセスのあらゆる側面を変えています。最も重要なことは、灌流を採用した外科プログラムにより、より多くの臓器が移植されているということです。2020年以来、ノースウェスタン大学の肝移植件数は30パーセント増加しています。 全国的に、肺、肝臓、心臓の移植数は2023年にそれぞれ10パーセント以上増加し、ここ数十年で最大の前年比増加の一つとなった。血流がなくなると臓器は急速に劣化します。 そのため、臨床医は長い間、理想的な臓器提供者は、脳の活動が停止するような状況で死亡したが、心臓は鼓動を続け、移植者と適合するまで臓器の生存を維持できる人であると考えてきた。ドナーの血液供給から臓器を取り出した後、レシピエントに接続する前に、臓器への損傷を最小限に抑えるために、外科医は臓器を氷点直前まで冷却し、代謝プロセスを大幅に遅らせていました。これにより、臓器移植が可能な期間が延長されますが、それは短期間にすぎません。 肝臓は12時間以内しか生存できず、肺と心臓は6時間近く生存できる。科学者たちは、臓器をよりダイナミックな状態に保ち、より温かい温度で、血液や他の酸素を含む溶液を灌流させる技術を長い間実験してきました。 長年の開発を経て、灌流によって肺を保存するための最初のデバイスが 2019 年に食品医薬品局から承認されました。心臓と肝臓を灌流するためのデバイスは 2021 年末に承認されました。この装置は基本的に、血液または酸素を含んだ液体をチューブを通して提供された臓器の血管に送り込みます。 灌流された臓器内の細胞は機能し続けるため、臨床医は臓器がレシピエントの体内で増殖するかどうかをより適切に評価できます。フロリダ州メイヨークリニックの外科学教授クリス・クルーム博士によると、その情報に後押しされて、移植外科医は、他の方法では断ったかもしれない高齢のドナーや病気のドナーからの臓器を使い始めているという。 「私たちはこれまで手に入れることのできなかった臓器を追求しており、良い結果が出ています」と彼は語った。灌流はまた、臓器の回復と移植という過酷なプロセスを軽減します。これらの手術は、医師が深夜に始まり、立て続けに完了する、時間制で行われることが多い数時間にわたる手術です。現在、外科チームは遅れによって臓器が損傷することを恐れることなく、臓器を回収し、一晩寝ている間に灌流して朝には移植を完了することができます。おそらく最も重要なことは、灌流によって、家族が生命維持装置を中止し、最終的に心臓が停止することを許した昏睡状態の患者からの臓器提供への扉がさらに開かれたことである。 毎年、何万人もの人々がこのように血液循環が停止して亡くなっていますが、死の過程で臓器に酸素が供給されなくなるため、ドナー候補となることはほとんどありませんでした。現在、外科医はこれらの臓器を機械に取り出すか、より低技術の方法でドナーの体のその領域に血液を再循環させることによって、これらの臓器を灌流している。 そしてそれが移植にとってさらに魅力的なものとなったのです。米国の移植システムを運営する非営利団体「ユナイテッド・ネットワーク・フォー・オルガン・シェアリング」のデータ分析によると、2020年以降、ドナーの循環器系死亡後に移植される肝臓の数は倍増した。かつては、臓器が酸素欠乏に敏感であるため、外科医はそのようなドナーからの心臓を決して使用しませんでした。 2023年には灌流のおかげで600以上の移植が行われた。移植センターは、この新たなドナー幹部を活用することで、緊急に必要な過剰な患者のための臓器をより迅速に見つけることができると述べた。 シムル・シャー博士は、同氏が指揮するシンシナティ大学の臓器移植プログラムにより、肝臓の待機リストは実質的に一掃されたと述べた。 「自分のキャリアの中で、まさかそんなことを言うとは思わなかった」と彼は語った。テクノロジーの導入に対する障害の 1 つはコストである可能性があります。 機器メーカーが現在要求している料金では、臓器を体外で灌流すると、移植の価格が 65,000 ドル以上増加する可能性があります。 小規模な病院では、初期費用を正当化できない場合があります。大手企業の1つであるトランスメディックスは、規制当局が自社の装置を承認した後、価格を大幅に値上げしたため、アリゾナ州共和党のポール・ゴサール下院議員から次のように書かれた厳しい書簡を受け取った。は現在、真の北を失った上場企業によって人質にされている。」しかし、一部の外科医は、灌流臓器の投与を受けた患者は一般に退院が早く、合併症も少なく、中長期的な転帰が良好なため、この技術によって費用が節約できる可能性があると述べた。外科医らは、灌流された臓器が体外でどれくらいの期間生存できるかについての上限を依然として模索しており、技術がすでに移植に大きな変化をもたらしているのと同様に、これは始まりにすぎないと言う人もいる。トロント大学の外科医シャフ・ケシャブジー博士は、その研究室が体外で肺を保存する技術開発の最前線に立っていたが、この装置により最終的には医師が肺を交換するのではなく、摘出し、修復し、病気の患者に戻すことが可能になる可能性があると述べた。 「臓器を移植した人よりも長生きする臓器を作ることができると思います」と彼は言う。国内で最も忙しい心臓移植プログラムの一つであるヴァンダービルト大学の心臓外科部長であるアシシュ・シャー博士もこれに同意し、これを「聖杯」と呼んだ。「あなたの心は最悪だ」と彼は言った。 「出しますよ。 それを自分の機器に取り付けました。 心臓がない間は、しばらくの間、人工心臓でサポートさせていただきます。 それから私はあなたの心臓を取り出して、細胞、ミトコンドリア、遺伝子治療、その他何であれ、それを修復してから、あなた自身の心臓を縫い戻します。 それが私たちが本当に取り組んでいることです。」 #臓器移植を再構築する技術