Первая в мире лаборатория регенерации органов открылась в Канаде

История трансплантологии — одна из самых прекрасных и болезненных историй современной медицины. 23 декабря 1954 года в больнице Питера Бента Бригама в Бостоне были прооперированы два брата-близнеца, Рональд и Ричард Херрик, и Ричарду была пересажена почка от брата. Это была первая успешная трансплантация в истории, выполненная хирургом Джозефом Мюрреем, и она открыла новую эру, в которой стало возможным заменить неисправный орган работающим. Поскольку братья были однояйцевыми близнецами с идентичным генетическим материалом, иммунного отторжения не произошло. С тех пор миллионы людей получили вторую жизнь: почки, печень, сердце, легкие и поджелудочную железу — каждый орган был взят у другого человека, умершего или живого, и пересажен в тело, нуждающееся в нем.

Но в этой истории есть структурная проблема. Доноры — очень ограниченный ресурс, и существует драматический разрыв между спросом и предложением. В Канаде, по состоянию на конец 2025 года, в листах ожидания на органы находилось 4 344 человека. Из 678 человек, исключенных из списков в том же году, около 31% скончались в ожидании. В США цифры гораздо больше: более 100 000 человек в очереди, и от 13 до 17 человек (в зависимости от года отчетности) умирают каждый день в ожидании какого-либо органа.

В марте 2023 года Hospital News опубликовал статью, знаменующую интересный момент в этой истории. Первая в мире лаборатория регенерации органов открылась в больнице Торонто Дженерал в Канаде, входящей в University Health Network (UHN), ведущий центр трансплантологии в Северной Америке. Вопреки тому, что иногда описывается в заголовках, лаборатория не выращивает целые органы с нуля из стволовых клеток пациента. Вместо этого она использует технику, называемую перфузией (perfusion) — пропускание питательной жидкости через донорский орган для его восстановления и сохранения, так что поврежденные или несовершенные органы, которые раньше были бы отбракованы, становятся пригодными для трансплантации. Если этот подход расширит пул органов, он реально облегчит дефицит.

Что на самом деле происходит в канадской лаборатории?

Лаборатория в Торонто Дженерал состоит из двух мини-операционных (mini-ORs), предназначенных для восстановления и реабилитации органов, готовящихся к трансплантации, и третьей комнаты — островковой комнаты (islet room), где из поджелудочной железы извлекают островковые клетки (islet cells) для лечения диабета. Основная идея — взять донорский орган, даже если он не в идеальном состоянии, и поддерживать его живым вне тела в контролируемой среде, своего рода инкубаторе, чтобы дать команде время восстановить его и подготовить к трансплантации. Раньше, если орган был травмирован или не был идеальным, его просто нельзя было пересадить.

UHN — крупнейший центр трансплантации легких в мире, и именно он разработал систему экстракорпоральной перфузии легких (Ex Vivo Lung Perfusion, EVLP), технологию, позволяющую восстанавливать и пересаживать поврежденные донорские легкие. Больница выполняет около 1 200–1 400 трансплантаций в год с высоким уровнем успеха. Новая лаборатория берет принцип перфузии и расширяет его на несколько типов органов.

Что вообще такое регенерация органов?

Термин regenerative medicine, регенеративная медицина, описывает широкое семейство подходов, направленных на восстановление, сохранение или замену биологической ткани. Важно различать два очень разных подхода, которые часто путают в заголовках:

• Восстановление и сохранение донорского органа (то, что делает канадская лаборатория): берется реальный орган от донора, и с помощью перфузии его поддерживают живым, оценивают его функцию и устраняют повреждения, чтобы он стал пригодным для трансплантации. Это технология, которая уже работает в клинике сегодня.
• Инженерия целых органов из стволовых клеток (долгосрочное видение): попытка вырастить совершенно новый орган в лаборатории из стволовых клеток пациента. Это все еще в основном экспериментальная медицина на животных моделях, а не доступное лечение для людей.

Инженерия целых органов считается «святым Граалем» этой области и обычно основана на трех ключевых компонентах:

• Внеклеточный матрикс (ECM scaffold): трехмерная структура органа, включающая коллаген, эластин и ламинин, без живых клеток. Напоминает дом без жильцов.
• Стволовые клетки: обычно iPSC, индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, перепрограммированные из клеток кожи или крови.
• Биореактор: устройство, имитирующее физиологические условия, поток жидкости, кислород и температуру, позволяющее клеткам делиться и дифференцироваться внутри матрикса.

Теоретическое преимущество органа, полученного из собственных клеток пациента, заключается в том, что иммунологически он является частью пациента, что может снизить потребность в пожизненных иммуносупрессивных препаратах и риск отторжения. Но важно подчеркнуть: инженерия целого функционирующего органа из стволовых клеток еще не достигнута у людей, и это огромная научная задача.

Связь с трансплантологией: преодоление разрыва

Чтобы понять, почему эти технологии важны, нужно понять разрыв между двумя мирами.

Классическая трансплантология основана на переносе живого органа от одного человека другому. Она работает, она спасает жизни, но она зависит от доноров. Спрос на органы растет быстрее, чем предложение, главным образом из-за старения населения. Среднее время ожидания почки в США часто составляет несколько лет.

Регенеративная медицина пытается устранить это препятствие с двух сторон. Первое направление, уже практическое сегодня, — это расширение пула доноров за счет восстановления органов с помощью перфузии, так что органы, которые раньше были бы отбракованы, становятся пригодными для использования. Именно это и делают канадская лаборатория и система EVLP. Второе направление, более отдаленное, — это инженерия тканей и органов из стволовых клеток, которая все еще находится в основном на стадии фундаментальных исследований.

Децеллюляризация: взять орган и удалить только клетки

Одна из исследуемых техник в тканевой инженерии — decellularization, децеллюляризация, впервые разработанная Doris Taylor и ее командой в 2008 году. Идея: берется орган и промывается детергентами, такими как SDS, которые удаляют все клеточные мембраны и ДНК, но оставляют нетронутым внеклеточный матрикс, ту трехмерную сеть белков, которая составляет структуру органа.

Результатом является «орган-призрак» прозрачно-белого цвета, лишенный клеток, но сохраняющий всю исходную геометрию: кровеносные сосуды, внутреннюю структуру и клапаны. Это как получить готовый каркас дома, со всеми этажами и комнатами, но без жильцов. Преимущество: естественный матрикс сохраняет сосудистую сеть, которая является одной из самых сложных проблем в тканевой инженерии.

Где на самом деле находятся доказательства?

Важно отделить то, что доказано, от того, что все еще является видением. Вот реальные и подтвержденные данные:

Доказательство концепции: восстановленное сердце крысы (2008)

Это было основополагающее доказательство концепции. Команда Doris Taylor децеллюляризировала сердце взрослой крысы, заселила матрикс клетками сердца и эндотелия и заставила его снова биться в биореакторе. К восьмому дню, под нагрузкой и электрической стимуляцией, сконструированное сердце производило насосную мощность, равную примерно 2% от взрослого сердца (или около 25% от сердца 16-недельного плода). Очень мало, но это было доказательством того, что подход возможен. Исследование было опубликовано в Nature Medicine и стало одной из самых цитируемых работ в этой области.

Ксенотрансплантация: генетически модифицированные почки свиньи у людей (2024 и 2025)

Совершенно другая технология, не децеллюляризация, добилась впечатляющего прогресса. В марте 2024 года Massachusetts General Hospital выполнил первую в мире трансплантацию генетически модифицированной с помощью CRISPR почки свиньи живому человеку. В январе 2025 года в этом же центре была проведена вторая трансплантация пациенту 66 лет, находившемуся на диализе около двух лет, и он был выписан из больницы примерно через неделю после операции. В этих почках были отключены или модифицированы свиные гены и добавлены человеческие гены для улучшения совместимости и снижения отторжения. Это не почка, выращенная из клеток пациента, а модифицированный свиной орган, поэтому он все еще требует иммуносупрессии. Тем не менее, это один из самых значительных прорывов в этой области на сегодняшний день.

Биопечать ткани почки: грант ARPA-H (2026)

В январе 2026 года Wake Forest Institute for Regenerative Medicine получил грант от американского агентства ARPA-H в размере до 24,8 миллионов долларов на пять лет в рамках программы PRINT. Цель: разработать трехмерную напечатанную ткань почки с кровеносными сосудами, которая будет поддерживать функцию почек у пациентов с заболеванием почек. Ткань должна быть создана из собственных клеток пациента в сочетании с биочернилами. Речь идет о ранней стадии исследования, ткани, дополняющей функцию, а не о полностью функционирующей целой почке.

Каковы реальные проблемы?

Энтузиазм оправдан, но есть серьезные оговорки, о которых стоит знать.

Разрыв между моделью и человеком

Большинство исследований по инженерии целых органов проводилось на животных или изолированных тканях. Люди гораздо сложнее, живут дольше и требуют органы, которые будут функционировать десятилетиями, а не днями или неделями. Подход, работающий в лаборатории, не гарантирует целый функционирующий орган у человека.

Риск рака от клеток iPSC

Клетки iPSC, перепрограммированные в плюрипотентное состояние, несут теоретический риск. Если клетка не полностью дифференцировалась и неконтролируемо растет, она может превратиться в тератому, опухоль, содержащую несколько типов клеток. Этот риск контролируется строгим контролем качества, но его нельзя игнорировать.

Этика

Некоторые экспериментальные подходы поднимают глубокие этические вопросы, например, касающиеся использования животных или химер. Большинство групп действуют в этой области осторожно под регулирующим надзором.

Реалистичные сроки

Восстановление и сохранение органов с помощью перфузии уже находятся в клинике сегодня. Трансплантации модифицированных свиных почек находятся на стадии единичных пациентов и ранних клинических испытаний. Инженерия целого функционирующего органа из стволовых клеток, напротив, все еще находится за много лет до клиники, если вообще когда-либо будет достигнута. Стоит остерегаться заголовков, обещающих «органы по требованию» в ближайшее время.

Что можно сделать тем временем?

1. Если вы находитесь в листе ожидания на трансплантацию, текущее лечение — трансплантация от донора — остается вашим лучшим шансом. Регенеративные технологии многообещающи, но большинство из них все еще далеки от клиники. Расширение пула доноров с помощью перфузии — это прогресс, который уже облегчает ситуацию сегодня.
2. Поддерживайте свои органы здоровыми. Почки, сердце и печень хорошо реагируют на здоровый образ жизни: средиземноморская диета, регулярная физическая активность (распространенная рекомендация — около 150 минут в неделю), качественный сон и отказ от курения. Здоровый образ жизни реально снижает риск органной недостаточности, даже если невозможно указать точный процент.
3. Регулярно проверяйте функцию почек. Анализ на креатинин и СКФ может выявить проблемы на ранней стадии, когда еще есть время замедлить ухудшение.
4. Если у вас хроническая болезнь почек на ранней стадии, действуйте сейчас. Препараты из группы ингибиторов SGLT2 (такие как дапаглифлозин и эмпаглифлозин, на основе исследований DAPA-CKD и EMPA-KIDNEY) и финеренон (на основе исследования FIDELIO-DKD) доказали свою способность замедлять ухудшение функции почек. Консультация с нефрологом имеет решающее значение.
5. Рассмотрите возможность донорства органов. Сегодня люди умирают в листах ожидания. Отметка о донорстве органов или подписание донорской карты — это поступок, который может спасти множество жизней.
6. Избегайте нефротоксичных препаратов, если возможно. НПВП (ибупрофен, напроксен) в высоких дозах и в течение длительного времени, а также контрастные вещества при визуализирующих исследованиях могут повредить почки, особенно если они уже ослаблены. Проконсультируйтесь с врачом.

Широкая перспектива

История лаборатории регенерации органов — это не просто история об органах. Она знаменует постепенный сдвиг в том, как мы думаем о трансплантологии. Вместо того чтобы полагаться только на идеальные органы, мы учимся восстанавливать и реабилитировать поврежденные органы, чтобы расширить пул. Параллельно фундаментальные исследования в тканевой инженерии изучают, сможем ли мы когда-нибудь выращивать ткани, а возможно, в отдаленном будущем и органы, в лаборатории.

Важно сохранять пропорции. Эти технологии не заменят здоровое питание, физическую активность или качественный сон как основы здоровья. Это дополнительный инструмент в арсенале, а не замена. Человек, который поддерживает свои органы здоровыми, изначально снижает вероятность необходимости в трансплантации.

И даже если более амбициозная часть видения — целые органы из клеток пациента — еще далека, прогресс в восстановлении органов с помощью перфузии уже спасает жизни сегодня. Это напоминание о том, что великие революции в медицине часто строятся шаг за шагом, а не одним прыжком.

Органы, восстановленные и сохраненные вне тела, — это, таким образом, не просто техническое новшество. Это изменение в понимании того, что можно сделать с донорским органом и сколько людей можно спасти из того же ограниченного пула.

Ссылки:
Hospital News - Saving Organs, Saving Lives: Building the World's First Organ Regeneration Lab
Google News - Original Article