It appears you haven't provided a blog-post title to translate. Please provide the title you'd like translated to Croatian (hr).

U SAD-u je više od 100.000 ljudi na listama čekanja za transplantaciju organa, a gotovo 20 ih umre svaki dan čekajući transplantaciju.
Krajem 2022. godine, istraživači u Ujedinjenom Kraljevstvu transfundirali su laboratorijski uzgojene crvene krvne stanice ljudskim dobrovoljcima, što je prvo ispitivanje takve vrste u svijetu.
Otprilike u isto vrijeme u Japanu, istraživači su testirali “vezikule hemoglobina”—sićušne umjetne zamjene za crvene krvne stanice—na nekoliko dobrovoljaca, s mogućnošću prijenosa kisika i samo blagim, prolaznim nuspojavama.
Cijena laboratorijski uzgojenih crvenih krvnih stanica pala je s više od 90.000 dolara po jedinici prije deset godina na manje od 5.000 dolara po jedinici, ali je i dalje znatno viša od donirane krvi.
Japansko ispitivanje planirano je za početak 2025. godine, s infuzijom 100–400 mL umjetne krvi, a cilj je praktičan proizvod do otprilike 2030. godine.
Godine 2022. United Therapeutics je biotiskao ljudski plućni skafold s 4.000 kilometara kapilara i 200 milijuna alveola, što je veliki korak prema transplantabilnim plućima.
Godine 2024. istraživači pod vodstvom Harvarda predstavili su metodu biotiska za stvaranje gustih vaskularnih mreža ispisivanjem sićušnih krvnih žila u srčanom tkivu.
U prosincu 2024. FDA je odobrila Symvess, acelularni laboratorijski uzgojeni graft krvne žile tvrtke Humacyte, za hitne popravke vaskularnih ozljeda, bez živih stanica i testiran na više od 50 pacijenata s RMAT oznakom.
Siječanj 2022. obilježio je prvu ksenotransplantaciju genetski modificiranog svinjskog srca u 57-godišnjeg Davida Bennetta, koji je preživio oko dva mjeseca sa svinjskim srcem koje je kucalo u njemu.
Početkom 2025. FDA je dopustila United Therapeuticsu da započne svoje prvo kliničko ispitivanje transplantiranih svinjskih bubrega (UKidney) na šest pacijenata sredinom 2025., dok je eGenesis proveo prvu transplantaciju svinjskog bubrega u Massachusetts General Hospital 25. siječnja 2025.

Zatajenje organa i nestašica krvi i dalje su ključni izazovi u medicini. Više od 100.000 pacijenata u SAD-u trenutno je na listama čekanja za transplantaciju organa, a gotovo 20 ljudi umre svaki dan jer ne uspiju na vrijeme dobiti transplantat ^[1]. Kako bi odgovorili na ovu krizu, znanstvenici i biotehnološki inovatori razvijaju najsuvremenija rješenja – od umjetnih krvnih stanica uzgojenih u laboratorijima, preko laboratorijski uzgojenih tkiva i organoida (minijaturnih organa) izrađenih iz matičnih stanica, pa sve do ksenotransplantacije (korištenje životinjskih organa za ljude). Ovi pristupi, nekoć iz domene znanstvene fantastike, doživjeli su izvanredan napredak posljednjih godina. Ovo izvješće istražuje najnovija znanstvena dostignuća u području umjetne krvi, tkiva i organoida; komercijalizaciju i regulatorni napredak prema laboratorijski uzgojenim transplantatima; proboje u ksenotransplantaciji s genetski modificiranim svinjama; stručna mišljenja i etička razmatranja; te što možemo očekivati u sljedećih 5–10 godina.

Umjetne krvne stanice: laboratorijski uzgođena i sintetička zamjena za krv

Znanstvenici se približavaju umjetnoj krvi koja bi mogla nadopuniti ili zamijeniti ljudsku krv za transfuzije. Umjetna krv dolazi u dva oblika: laboratorijski uzgojena krv (uzgojene ljudske krvne stanice) i sintetička krv (u potpunosti umjetno stvorene molekule koje prenose kisik) ^[2]. Krajem 2022. godine, istraživači u Ujedinjenom Kraljevstvu postigli su prekretnicu transfuzijom laboratorijski uzgojenih crvenih krvnih stanica u ljudske dobrovoljce – prvo ispitivanje takve vrste na svijetu ^[3]. Ovo malo ispitivanje testiralo je sigurnost i životni vijek laboratorijski uzgojenih crvenih krvnih stanica u krvotoku, što je označilo početni korak prema korištenju laboratorijski uzgojene krvi za pacijente s rijetkim krvnim grupama ili hitnim potrebama. Drugo rano istraživanje u Japanu otprilike u isto vrijeme uspješno je testiralo “vezikule hemoglobina” – male umjetne zamjene za crvene krvne stanice – na nekoliko dobrovoljaca, utvrdivši da mogu prenositi kisik uz samo blage, prolazne nuspojave ^[4].

Unatoč ovim obećavajućim počecima, umjetni krvni proizvodi još su uvijek u fazi istraživanja i još nisu dostupni za rutinsku upotrebu ^[5]. Proizvodnja crvenih krvnih stanica izvan tijela i dalje je skupa i spora. Prije deset godina, izrada jedne jedinice laboratorijski uzgojene krvi procijenjena je na više od 90.000 dolara; nove metode su od tada smanjile taj iznos na manje od 5.000 dolara po jedinici, ali to je i dalje znatno više od nekoliko stotina dolara za doniranu jedinicu krvi ^[6]. Povećanje proizvodnje kako bi se zadovoljila klinička potražnja predstavlja veliki izazov, kao i osiguravanje da laboratorijski proizvedene stanice funkcioniraju jednako dobro kao prirodne ^[7]. “Ovo je nova vrsta proizvoda za svakog regulatora, što znači da smo na nepoznatom teritoriju,” objasnio je dr. Cedric Ghevaert, profesor transfuzijske medicine, misleći na regulatorne prepreke u načinu na koji će agencije poput FDA klasificirati i odobriti laboratorijski uzgojenu krv ^[8]. Regulatori raspravljaju treba li ove proizvode na bazi stanica tretirati kao biološke lijekove ili više kao krv za transfuziju, što će utjecati na put odobravanja ^[9].

U međuvremenu, potpuno sintetičke zamjene za krv također su u razvoju za hitnu upotrebu. Na primjer, američka vojska uložila je 46 milijuna dolara u “ErythroMer,” liofilizirani sintetički krvni proizvod koji ima za cilj biti univerzalan (nije potrebno određivanje krvne grupe) i stabilan bez hlađenja ^[10]. U Japanu, istraživači sa Sveučilišta za medicinu Nara pripremaju prvo ispitivanje na ljudima kliničko ispitivanje umjetnih crvenih krvnih stanica koje se mogu čuvati do dvije godine na sobnoj temperaturi ^[11]^[12]. Važno je napomenuti da su ove umjetne stanice dizajnirane da budu univerzalne za krvne grupe – ne sadrže antigene krvnih grupa – pa bi se mogle davati bilo kome bez podudaranja ^[13]. Japansko ispitivanje, koje bi trebalo započeti početkom 2025. godine, uključivat će infuziju 100–400 mL umjetne krvi zdravim dobrovoljcima radi procjene sigurnosti ^[14]. Ako bude uspješno, tim se nada da će imati praktičan proizvod do otprilike 2030. godine ^[15], što bi moglo biti prvo takvo rješenje u svijetu na ovom području.

Medicinska potreba koja pokreće ove napore je značajna. Sa starenjem populacije i čestim nestašicama krvi, osobito u katastrofama ili udaljenim područjima, zamjena za krv spremna za upotrebu mogla bi spasiti živote. “Potreba za umjetnim krvnim stanicama je ‘značajna’ jer trenutno ne postoji sigurna zamjena za [ljudske] crvene krvne stanice,” kaže profesor Hiromi Sakai, jedan od japanskih istraživača ^[16]. Umjetna krv mogla bi se koristiti u ruralnim “pustinjama krvi” ili ratnim zonama gdje je pohranjena krv rijetka, a mogla bi omogućiti i dostupnost rijetkih krvnih grupa na zahtjev ^[17]. Stručnjaci također predviđaju laboratorijski uzgojenu krv prilagođenu za rijetke krvne grupe koje je teško pronaći među darivateljima ^[18]. Ipak, vjerojatno će trebati još nekoliko godina ispitivanja i inženjerskih poboljšanja prije nego što se umjetna krv počne proizvoditi komercijalno u velikim količinama ^[19]. Entuzijazam je velik da bi jednog dana univerzalna umjetna krv mogla revolucionirati hitnu medicinu i transfuziju, ali praktična primjena vjerojatno dolazi tek kasnije ovog desetljeća ili kasnije.

Laboratorijski uzgojena tkiva i organi za transplantaciju

Istraživači također napreduju u području inženjeringa tkiva – uzgoja ili printanja ljudskih tkiva i organa u laboratoriju za transplantaciju. Vizija je stvoriti transplantabilnu kožu, hrskavicu, krvne žile, pa čak i čvrste organe, bilo iz pacijentovih vlastitih stanica ili iz matičnih stanica, kako bi se ublažila nestašica organa. Ovo područje uključuje napredne tehnike poput 3D bioprintanja, kao i uzgoj organoida i tkivnih skela u bioreaktorima.

Proboji u 3D bioprintanju

3D bioprintanje koristi specijalizirane pisače za nanošenje živih stanica sloj po sloj, stvarajući tkiva slično kao što običan 3D pisač stvara plastične predmete ^[20]. “Tinta” u bioprintanju zapravo je bio-tinta: mješavina živih stanica i biomaterijala (poput hidrogela) koji pružaju strukturnu potporu ^[21]. Koristeći digitalne nacrte – često dobivene iz MRI ili CT snimaka – biopisači mogu izraditi oblike tkiva koji odgovaraju anatomiji pacijenta ^[22]. Tijekom posljednja dva desetljeća postignuti su pionirski uspjesi u ispisivanju jednostavnih tkiva. Još 2001. godine, primjerice, liječnici su bioprintali scaffold mokraćnog mjehura naseljen pacijentovim stanicama i uspješno implantirali laboratorijski uzgojen mjehur u pacijenta ^[23]. Nedavno, 2022. godine, 20-godišnja žena u SAD-u primila je 3D-printano uho izrađeno od vlastitih stanica hrskavice – svjetski prvi uspjeh biotehnološkog startupa 3DBio Therapeutics ^[24]. A 2023. godine, kirurzi u Južnoj Koreji izveli su revolucionarnu transplantaciju dušnika (traheje) koristeći 3D-printani graft traheje izrađen po mjeri pacijenta ^[25]. Umjetni dušnik stvoren je s biorazgradivim scaffoldom (polikaprolakton) i naseljen pacijentovim vlastitim stanicama, a izvanredno je što pacijent nije trebao imunosupresivne lijekove nakon transplantacije ^[26]. Šest mjeseci kasnije, implantirani dušnik dobro je zacjeljivao i čak je razvijao nove krvne žile, što pokazuje da je tijelo integriralo umjetni organ ^[27].

Ovi slučajevi pokazuju potencijal bioprintanja za personalizirane transplantate tkiva. Međutim, ispisivanje velikog, složenog organa poput srca ili bubrega koji dugoročno funkcionira u čovjeku daleko je teži izazov. “Još smo ‘daleko’ od transplantacije složenih, životno velikih 3D-printanih organa u ljude,” napomenuo je znanstvenik za biomaterijale Didarul Bhuiyan, naglašavajući uobičajeno mišljenje da su potpuno printana srca ili pluća još uvijek udaljena 20–30 godina ^[28]. Veći organi zahtijevaju zamršeno organizirane tipove stanica i unutarnje mreže krvnih žila koje trenutna tehnologija bioprintanja još ne može reproducirati u ljudskim razmjerima ^[29]. Ipak, napredak se ubrzava. Godine 2022., United Therapeutics (također vodeći u ksenotransplantaciji) 3D-printao je ljudski plućni skafold s 4.000 kilometara kapilara i 200 milijuna alveola (zračnih mjehurića) – strukturu koja je u testovima na životinjama mogla izmjenjivati kisik poput pravih pluća ^[30]. Ovaj printani plućni “skafold” još nije potpuno živo plućno tkivo, ali je veliki korak prema tome; tvrtka ima za cilj razviti transplantabilna bioprintana pluća za ljudska ispitivanja u roku od nekoliko godina ^[31]. Istraživači sa Sveučilišta Tel Aviv također su bioprintali malo srce veličine zeca koje sadrži stanice, strukture krvnih žila i komore – čak je pokazivalo otkucaje u laboratoriju ^[32]. A 2024. godine, tim pod vodstvom Harvarda predstavio je novu metodu bioprintanja za proizvodnju gustih vaskularnih mreža: ispisali su sićušne krvne žile obložene ljudskim mišićnim i endotelijalnim stanicama, vrlo slično prirodnim krvnim žilama unutar komada srčanog tkiva ^[33]. Ovaj napredak u printanju vaskulature ocijenjen je kao “značajan napredak prema mogućnosti proizvodnje implantabilnih ljudskih organa” ^[34], budući da je opskrba organa krvlju jedan od najtežih izazova u inženjeringu cijelih organa.

Komercijalna ulaganja u 3D bioprintanje odražavaju njegova obećanja. Globalno tržište bioprintanja procijenjeno je na oko 2 milijarde dolara u 2022. godini i predviđa se godišnji rast od preko 12% do 2030. godine ^[35]. Brojni biotehnološki startupovi i istraživački spin-offovi fokusiraju se na ispisivanje tkiva za specifične medicinske primjene – od hrskavice za obnovu zglobova do tkiva gušterače za dijabetes. Kako je rekao dr. Paulo Marinho iz biotehnološke tvrtke T&R Biofab, “Iako je prerano reći da bi 3D-bioprintanje moglo biti rješenje za trenutni nedostatak organa, ono definitivno povećava nade da se problem barem djelomično riješi za neke organe ili specifične indikacije, ili barem popuni jaz između klasičnih medicinskih uređaja i transplantacije organa” ^[36]. Drugim riječima, bioprintane strukture mogle bi služiti kao privremene ili djelomične zamjene (kao u slučaju dušnika) ili podržavati organe koji otkazuju, čak i ako još ne možemo ispisati potpuno funkcionalno novo srce. Tkiva nižeg rizika poput kože, krvnih žila ili hrskavice vjerojatno će prva doći do pacijenata. Zapravo, 2024. je zabilježila prvo odobrenje FDA za implantat tkiva uzgojenog u laboratoriju: inženjerski proizveden proizvod krvne žile nazvan Symvess koji se može koristiti kao hitni graft kod ranjenih pacijenata (više o tome u nastavku) ^[37]. Kako se tehnike bioprintanja poboljšavaju, nadolazeće godine mogle bi donijeti više “hibridnih” pristupa u kojima se ispisane zakrpe tkiva ili dijelovi organa koriste za popravak ili nadogradnju ljudskih organa.

Organoidi i bioinženjerska tkiva organa

Uz 3D ispis, znanstvenici koriste matične stanice za uzgoj minijaturnih organa u laboratoriju, poznatih kao organoidi. Organoidi su sićušni (često veličine milimetra) 3D skupovi stanica koji se samoorganiziraju u strukture koje imitiraju prave organe – na primjer, mini-mozgove, mini-jetre ili mini-srca – s nekim vrstama stanica i mikroanatomijom cijelog organa ^[38]. Više od desetljeća organoidi su neprocjenjivi u istraživanju: organoidi mozga pomažu proučavanju neurološkog razvoja, organoidi crijeva modeliraju probavne bolesti i slično ^[39]. Međutim, organoidi su povijesno imali ograničenje: bez krvnih žila. Bez vaskularnog sustava za dostavu kisika i hranjivih tvari, organoidi su mogli narasti samo do veličine sjemenke sezama (nekoliko milimetara) prije nego što bi njihova jezgra ostala bez hrane i umrla ^[40]. Ovo ograničenje veličine značilo je da su organoidi ostali daleko od razmjera potrebnog za terapijsku upotrebu.

Godine 2025., veliki proboj riješio je taj problem – istraživači sa Sveučilišta Stanford izvijestili su o stvaranju prvih organoida s krvnim žilama: laboratorijski uzgojenih ljudskih organoida srca i jetre koji su razvili vlastite male krvne žile ^[41]. Optimiziranjem koktela čimbenika rasta koji se daju matičnim stanicama, tim je potaknuo organoide da formiraju ne samo srčani mišić ili stanice jetre, već i endotelne stanice i stanice glatkih mišića koje su se same organizirale u razgranate mreže krvnih žila ^[42]. Pod mikroskopom, nastali organoidi srca imali su realistične mikro-žile koje su prolazile kroz srčano tkivo, dostavljajući hranjive tvari kroz mini-organ ^[43]. Ovo je prekretnica za područje organoida: “Mogućnost uzgoja organoida s krvnim žilama uklanja veliku prepreku u ovom području,” rekao je dr. Oscar Abilez, suvoditelj Stanford studije ^[44]. S ugrađenim kapilarama, organoidi sada mogu rasti veći i preživjeti dulje. Također dosežu zrelije, funkcionalno stanje, što ih čini boljim modelima za testiranje lijekova i bolesti – i potencijalno boljim građevnim blokovima za terapiju ^[45].

Istraživači zamišljaju da bi u budućnosti organoidi dobiveni od pacijenata mogli biti korišteni za popravak oštećenih organa. Na primjer, umjesto čekanja na transplantaciju srca, pacijent sa zatajenjem srca mogao bi primiti implantat srčanog tkiva uzgojenog u laboratoriju iz vlastitih stanica. Ako su ti transplantati tkiva vaskularizirani, mogli bi se integrirati s pacijentovom cirkulacijom i nastaviti živjeti i funkcionirati. “Zamisao je da, ako organoidi imaju vaskularni sustav, mogli bi se spojiti s krvnim žilama domaćina, što bi im dalo veću šansu za preživljavanje,” objasnio je dr. Abilez za ^[46]. Već su u tijeku prvi koraci u tom smjeru. Krajem 2023. europski istraživači su implantirali zakrpu srčanog mišića uzgojenu u laboratoriju na srce u otkazu 46-godišnje žene kao “most do transplantacije” terapiju ^[47]. Zakrpa, uzgojena iz matičnih stanica u sloj kucajućeg srčanog mišića, djelomično je obnovila funkciju srca tijekom nekoliko mjeseci, učinkovito “remuskularizirajući” područja koja su bila oštećena prethodnim srčanim udarom ^[48]. To je pomoglo održati pacijenticu stabilnom dok kasnije nije primila transplantirano srce donora ^[49]. Kliničko ispitivanje u Njemačkoj sada je u tijeku s 15 pacijenata kako bi se dodatno testirale ove inženjerske srčane zakrpe za uznapredovalo zatajenje srca ^[50]. Takvo bioinženjersko tkivo još nije namijenjeno potpunoj zamjeni transplantacije srca, ali kako je istaknuo kardiokirurg koji vodi studiju, ono nudi “novi tretman za pacijente koji su trenutno pod palijativnom skrbi i koji imaju smrtnost od 50% unutar 12 mjeseci” – dajući im dodatno vrijeme i poboljšanu funkciju srca dok čekaju organ donora ^[51]. Vanjski stručnjak, dr. Richard Lee s Harvarda, pohvalio je postignuće kao “zaista izvanredno… herojsko postignuće” dovesti srčane zakrpe od matičnih stanica iz laboratorijskih studija na majmunima do ljudskih pacijenata ^[52]. “Mislim da je to važan korak naprijed,” rekao je novinarima, iako je upozorio “Ne želim da se pacijenti [previše] uzbude zbog ovoga” dok veća ispitivanja ne dokažu dugoročne koristi ^[53].

Osim srca, i druga laboratorijski uzgojena tkiva približavaju se stvarnoj primjeni. U prosincu 2024. američka FDA donijela je povijesnu odluku odobrenjem prvog terapijskog proizvoda od tkiva uzgojenog u laboratoriju za široku upotrebu: acelularni ljudski krvni žilni transplantat nazvan Symvess ^[54]. Ovaj proizvod, koji je razvila tvrtka Humacyte Inc., zapravo je laboratorijski uzgođena potporna struktura krvne žile – izrađena kultiviranjem ljudskih vaskularnih stanica na biorazgradivoj matrici, a zatim ispiranjem stanica kako bi ostala cijev bogata kolagenom koja oponaša prirodnu arteriju ^[55]. Kirurzi mogu uzeti Symvess s police i ugraditi ga pacijentu kako bi zamijenili oštećenu arteriju, a budući da ne sadrži žive stanice (samo ljudsku izvanstaničnu matricu), rizik od imunološkog odbacivanja je nizak ^[56]. FDA je odobrila Symvess posebno za hitne popravke traumatskih ozljeda arterija nogu kada pacijentove vlastite vene nisu dostupne ^[57]. Ovo je situacija koja se često javlja kod vojnih borbenih ozljeda ili ozbiljnih nesreća. “Današnje odobrenje pruža važnu dodatnu mogućnost liječenja za osobe s vaskularnim traumama, proizvedenu korištenjem napredne tehnologije inženjeringa tkiva,” rekao je dr. Peter Marks, direktor FDA-ina centra za biološke proizvode ^[58]. Proizvod je testiran na više od 50 pacijenata; uspio je obnoviti protok krvi u većini slučajeva, nudeći rješenje za spašavanje uda za neke koji bi inače mogli ostati bez ekstremiteta ^[59]. Symvess je također označen kao prioritetni proizvod od strane američkog Ministarstva obrane zbog svog potencijala za liječenje ozljeda vojnika ^[60]. Njegovo odobrenje – uz posebne FDA oznake poput RMAT (Regenerative Medicine Advanced Therapy) radi ubrzanja pregleda – pokazuje da regulatori sve više podržavaju napredak regenerativne medicine koji dolazi do pacijenata <a href=”https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/fda-approves-first-acellular-tissue-engineered-vessel-treat-vascular-trauma-extremities#:~:text=The%20application%20received%20Priorfda.gov. Također potvrđuje i šire područje: više bioinženjerskih tkiva (presadci kože, hrskavica itd.) moglo bi slijediti njihov primjer ako se dokaže njihova sigurnost i učinkovitost.

Uzimajući sve zajedno, ovi razvojni pomaci u bioprintanju i inženjeringu tkiva pokazuju da laboratorijski uzgojena tkiva postepeno prelaze iz laboratorija u kliniku. Svjedočili smo prvim uspjesima na ljudima s relativno jednostavnim strukturama (poput dušnika i krvnih žila) i čak ranim kliničkim ispitivanjima s kompleksnijim zakrpama tkiva. Iako je ispisivanje potpuno funkcionalnih organa poput bubrega ili jetre još uvijek daleka budućnost, korištenje laboratorijski uzgojenih tkiva za popravak ili nadogradnju organa postaje stvarnost. Znanstvenici također istražuju kreativne hibride – na primjer, korištenje životinjskih organa kao “bioreaktora” za uzgoj ljudskih organa putem matičnih stanica (u jednoj studiji iz 2022., ljudske matične stanice ubrizgane su u embrije svinja kako bi se vidjelo može li se razviti ljudsko-svinjski kimerični organ) ^[61]. Značajne znanstvene i etičke prepreke i dalje postoje za takve pristupe, a rezultati su vjerojatno udaljeni desetljeće ili više ^[62]. U međuvremenu, kombinacija biologije matičnih stanica, uređivanja gena i biofabrikacije otvara nove mogućnosti za rješavanje zatajenja organa bez uvijek potrebnog ljudskog donora. “Iako smo možda još nekoliko desetljeća udaljeni od odobrenja prvog 3D bioprintanog organa, može se reći da bi to moglo biti ključno područje u budućnosti transplantacije organa,” zaključila je jedna analiza ^[63]. Napredak u posljednjih nekoliko godina – uključujući prvu odobrenu bioinženjersku krvnu žilu i prve uspješne implantate bioprintanih organa – sugerira da ove futurističke terapije postepeno postaju izvedive.

Ksenotransplantacija: Svinjski organi za ljude – napredak i etika

Jedna posebno smjela strategija za rješavanje nedostatka organa je ksenotransplantacija: presađivanje organa iz druge vrste, najčešće svinja, u ljudske pacijente. Svinje su se pokazale kao preferirani izvor zbog veličine i fiziologije njihovih organa koji su slični ljudskima, te zato što moderna genska tehnologija može modificirati svinjske organe kako bi bolje odgovarali ljudskom tijelu ^[64]. U siječnju 2022. svijet je svjedočio povijesnoj ksenotransplantaciji: kirurzi su ugradili genetski modificirano svinjsko srce u 57-godišnjeg Davida Bennetta, koji je umirao od zatajenja srca i nije imao drugih mogućnosti liječenja ^[65], ^[66]. Ta eksperimentalna operacija, izvedena pod posebnom FDA dozvolom iz suosjećanja, bila je prvi put da je srce genetski modificirane svinje održalo ljudskog pacijenta na životu – Bennett je živio oko dva mjeseca sa svinjskim srcem koje je kucalo u njemu ^[67]. Iako su on i nekoliko drugih ranih primatelja svinjskih organa na kraju ipak preminuli (nijedan do sada nije preživio dulje od nekoliko mjeseci) ^[68], ^[69], ti su slučajevi pružili neprocjenjive podatke i dokazali da svinjski organi mogu funkcionirati u ljudskom tijelu barem kratkoročno. Razlog zašto ksenotransplantacija postaje moguća sada je pojava naprednih alata za uređivanje gena (poput CRISPR-a). Desetljećima su pokušaji presađivanja organa čimpanzi ili babuna u ljude završavali katastrofalno – često zbog trenutnog odbacivanja od strane imunološkog sustava ili prijenosa smrtonosnih virusa – i takva su ispitivanja uglavnom zaustavljena ^[70]. Svinje su, međutim, genetski udaljenije od ljudi (što smanjuje određeni rizik od prijenosa virusa između vrsta), a što je ključno, njihovi se genomi mogu uređivati kako bi se ublažili problemi odbacivanja ^[71], ^[72]. Biotehnološke tvrtke su genetski modificirale svinje s desecima izmjena kako bi njihovi organi bili kompatibilniji s ljudima. Na primjer, bostonski startup eGenesis izvijestio je o svinjama s 69 izmjena gena: uklanjanjem svinjskih gena koji pokreću napade ljudskog imuniteta i dodavanjem ljudskih gena koji reguliraju kompatibilnost krvi i druge funkcije ^[73]. Ove svinje su također imale inaktiviran svinjski virusni gen (PERV) kako bi se spriječio prijenos virusa ^[74]. United Therapeutics, putem svoje podružnice Revivicor, na sličan je način genetski modificirao svinje s deset izmjena gena, od kojih je jedna bila izvor svinjskog srca presađenog gospodinu Bennettu ^[75].

U protekloj godini, regulatorna tijela su počela odobravati formalna klinička ispitivanja za testiranje svinjskih organa na ljudima – značajan korak dalje od pojedinačnih slučajeva iz suosjećanja. Početkom 2025. FDA je dala dopuštenje United Therapeuticsu za pokretanje prvog kliničkog ispitivanja transplantiranih svinjskih bubrega kod pacijenata s terminalnim zatajenjem bubrega ^[76]. Ispitivanje, koje bi trebalo započeti sredinom 2025., transplantirat će Unitedove uređene svinjske bubrege (nazvane “UKidney”) u početnu skupinu od šest dobrovoljnih pacijenata kako bi se rigorozno procijenila sigurnost i učinkovitost ^[77]. Druga tvrtka, eGenesis, dobila je odobrenje krajem 2024. za provođenje male compassionate-use studije svojih svinjskih bubrega: prva transplantacija izvedena je 25. siječnja 2025. u Massachusetts General Hospital na 66-godišnjem muškarcu sa zatajenjem bubrega ^[78]. Pacijent je primio svinjski bubreg s prethodno spomenutih 69 izmjena gena i, što je značajno, organ je funkcionirao dovoljno dobro da mu nakon toga nije trebala dijaliza – prvi put u više od dvije godine da je mogao biti bez dijalize ^[79]. Još dva pacijenta planiraju primiti eGenesis svinjske bubrege u 2025. u sklopu ove serije ^[80]. Ova ispitivanja imaju za cilj pokazati dugoročniji opstanak i funkciju svinjskih organa u ljudima. Ako pacijenti mogu živjeti mnogo mjeseci ili čak godina sa svinjskim bubregom, to bi bio dramatičan iskorak naprijed, nudeći nadu tisućama na dijalizi. Istraživači također planiraju ispitivanja svinjskog srca kada se prikupi više podataka; 2022. i 2023. timovi u New Yorku i drugdje testirali su svinjska srca u tijelima moždano mrtvih ljudi kako bi proučili koliko dugo mogu održavati funkciju (jedno takvo srce kucalo je 61 dan u moždano mrtvom primatelju, što je rekord) ^[81].

Rani rezultati su oprezno ohrabrujući, ali područje je iskreno u vezi s preostalim neizvjesnostima. Odbacivanje može nastupiti čak i uz snažnu imunosupresiju i genske izmjene – ljudski imunološki sustav još uvijek može polako oštetiti svinjski organ. Tu su i etička pitanja povezana s napretkom ksenotransplantacije. Bioetičari ističu da prvi primatelji svinjskih organa zapravo prihvaćaju vrlo rizične, eksperimentalne zahvate s malom šansom za dugoročno preživljavanje, što otvara pitanja informiranog pristanka i iskorištavanja teško bolesnih pacijenata ^[82]. “Na prvi pogled, ova potraga može djelovati kao oholost,” napisao je jedan komentator, ističući moralnu napetost između ogromnog obećanja svinjskih organa i stvarnosti da je, do sada, svaki pacijent preminuo unutar nekoliko mjeseci ^[83]. Postoje i zabrinutosti za životinje – proizvodnja organa za ljude znači uzgoj svinja kao donora organa, često u strogo kontroliranim laboratorijskim uvjetima. Tvrtke poput United Therapeutics izgradile su najsuvremenije objekte za svinje bez patogena za uzgoj donorskih svinja u sterilnim okruženjima (jedna takva farma otvorena je u Virginiji 2024. godine, dizajnirana za uzgoj oko 125 svinja godišnje u bio-sigurnim uvjetima) ^[84], ^[85]. Dobrobit tih svinja i etika korištenja životinja na ovaj način predmet su aktivne rasprave. Zagovornici tvrde da, ako svinjski organ može spasiti ljudski život, to može biti etički opravdano, osobito ako se svinje tretiraju humano; udruge za prava životinja su skeptičnije i pozivaju na razvoj alternativa poput sintetičkih organa.

Unatoč ovim raspravama, mnogi stručnjaci za transplantaciju vide ksenotransplantaciju kao nužno i privremeno rješenje za nedostatak organa. Više od 100.000 pacijenata treba organe sada (samo u SAD-u) ^[86], a čak i najoptimističniji scenariji za organe uzgojene u laboratoriju sugeriraju desetljeća daljnjih istraživanja. Svinjski organi, nasuprot tome, dostupni su već danas. Ključno je dokazati da mogu sigurno funkcionirati. Znanstvenici su optimistični da će kroz postupna poboljšanja – možda kombinacijom boljih genski izmjena i novih lijekova za regulaciju imuniteta – sljedeća ispitivanja produžiti preživljavanje svinjskih organa u ljudima s nekoliko mjeseci na godinu ili više. “Mnogi vodeći stručnjaci na ovom području kažu da je ovo godina u kojoj će svinjski organi uvjerljivo pokazati da mogu pomoći u ublažavanju ozbiljnog nedostatka ljudskih organa,” navodi se u članku časopisa Science ^[87]. Ako nadolazeća ispitivanja bubrega pokažu čak i umjeren uspjeh, to bi moglo otvoriti put za veća ključna ispitivanja i eventualno odobrenje FDA za određene svinjske organe za transplantaciju, potencijalno unutar sljedećeg desetljeća. Regulatori će pomno pratiti ove eksperimente; sigurnosni protokoli (za sprječavanje bilo kakve infekcije između vrsta) i ishodi pacijenata određivat će vremenski okvir. U najboljem slučaju, do kraja 2020-ih, ksenotransplantacija bi se mogla pomaknuti iz eksperimentalne u odobrenu kliničku terapiju za zatajenje bubrega ili srca. U najgorem slučaju, nepredviđene poteškoće (poput imunoloških komplikacija) mogle bi usporiti napredak i vratiti istraživače natrag u laboratorij.

Uz znanstvene izazove, ksenotransplantacija će i dalje poticati etičke i društvene rasprave. U tijeku su dijalozi o pitanjima poput toga kako odabrati pacijente za ispitivanja sa svinjskim organima, kako osigurati transparentan pristanak i kako nadzirati aspekte vezane uz životinje. Kao što je primijetila etičarka L. Syd Johnson, rani eksperimenti s ksenotransplantacijom datiraju desetljećima unatrag (npr. poznati slučaj Baby Fae iz 1984., kada je srce pavijana presađeno dojenčetu), a i tada su izazvali kontroverze ^[88]. Danas, s boljom znanošću, imamo i bolje etičke okvire, ali javno prihvaćanje ovisit će o dokazivanju da ove transplantacije doista spašavaju ili produžuju živote. Ako svinjski bubrezi ili srca mogu dosljedno podržavati pacijente, potražnja će biti ogromna – a isto tako i potreba za povećanjem proizvodnje svinjskih organa na etički i medicinski prihvatljiv način.

Izgledi: Sljedećih 5–10 godina

Predstojeće desetljeće bit će transformativno razdoblje za regenerativnu medicinu i transplantaciju. Iako izazovi ostaju, stalni niz otkrića u posljednjih nekoliko godina sugerira da ono što je nekad izgledalo kao znanstvena fantastika – proizvodnja ljudskih organa i krvi – sve je bliže stvarnosti.

U sljedećih pet godina možemo očekivati više kliničkih ispitivanja i možda prva odobrenja u nekoliko područja:

Umjetna krv: U tijeku su ispitivanja poput britanske studije o laboratorijski uzgojenoj krvi i nadolazećeg japanskog ispitivanja umjetne krvi, koja će rasvijetliti sigurnost i trajnost laboratorijski proizvedenih krvnih stanica ^[89], ^[90]. Stručnjaci se nadaju da će do otprilike 2030. godine prevladati troškovne prepreke i započeti korištenje laboratorijski uzgojene krvi za specifične potrebe – primjerice, za opskrbu rijetkim krvnim grupama ili liječenje pacijenata sa složenim transfuzijskim potrebama ^[91]. Sintetski krvni proizvodi poput ErythroMer-a mogli bi ući u napredna ispitivanja, osobito za vojnu ili hitnu upotrebu. Regulatorne agencije morat će izraditi nove smjernice za odobravanje krvi koja ne potječe od ljudskih davatelja, a taj je proces već u tijeku ^[92]. Ako se napredak nastavi, u roku od 5–10 godina mogli bismo vidjeti ograničenu komercijalnu upotrebu umjetne krvi u hitnim službama ili udaljenim područjima, iako će potpuna zamjena sustava dobrovoljnog darivanja krvi vjerojatno potrajati mnogo dulje (ako se uopće dogodi).
Laboratorijski uzgojena tkiva: U skoroj budućnosti, relativno jednostavnija laboratorijski uzgojena tkiva prva će doći do pacijenata. Već smo vidjeli tkivno inženjersku kožu i hrskavicu u eksperimentalnoj upotrebi za žrtve opeklina i ozljede koljena, a moguće je da će dobiti regulatorna odobrenja kako se bude prikupljalo više podataka. Odobrenje FDA za Symvess presadak krvne žile 2024. godine ^[93] vjerojatno otvara vrata i drugim acelularnim presadcima (npr. tkivno inženjerski tetive, srčani zalisci ili živčani vodiči) da budu odobreni ako pokažu kliničku korist. Tijekom 5–10 godina, bioprintanje bi moglo omogućiti komercijalne zakrpe od tkiva za određene primjene – primjerice, bioprintane zakrpe jetrenog tkiva za privremenu potporu otkazu jetre ili isprintane kompozite kosti/hrskavice za ortopedsku kirurgiju. Startupi aktivno rade na ovim proizvodima, a rastuće tržište sugerira bogatu ponudu kandidata.
Organoidi i stanične terapije: Napredak u organoidima uglavnom će utjecati na istraživanje i razvoj lijekova u kratkom roku, ali također doprinosi regenerativnim terapijama. Uspjeh ispitivanja srčane zakrpe ^[94] nagovještava da bi terapije temeljene na stanicama (implantacija laboratorijski uzgojenih stanica ili tkiva) mogle postati češće. U sljedećih 5–10 godina mogli bismo vidjeti regulatorno odobrenje prvih terapija u kojima se tkivo dobiveno iz matičnih stanica implantira za liječenje organa. To bi moglo uključivati zakrpe srčanog mišića za preživjele od srčanog udara ili klastere otočića gušterače za dijabetes tipa 1. Takvi tretmani vjerojatno bi bili označeni kao napredni biološki lijekovi i prolazili bi stroga klinička ispitivanja, ali presedan se već postavlja ispitivanjima poput onog u Njemačkoj. Štoviše, kako organoidi postaju vaskularizirani i veći ^[95], granica između “organoida za istraživanje” i “implantabilnog tkiva” će se zamagliti. Zamislivo je da bi za desetak godina pacijent s bolešću jetre mogao primiti infuziju jetrenih organoida kako bi se obnovila neka funkcija jetre – koncept koji istraživači već testiraju na životinjama.
Ksenotransplantacija: Sljedećih nekoliko godina ključno je za transplantacije sa svinje na čovjeka. Ako ispitivanja transplantacije bubrega United Therapeutics i eGenesis pokažu pozitivne rezultate (npr. svinjski bubrezi koji funkcioniraju mjesecima u pacijenata bez komplikacija), to će biti prekretnica. Za 5 godina od sada (2030.), mogli bismo vidjeti veće ispitivanje faze II/III svinjskih bubrega i možda svinjskih srca. Optimistično, prva uvjetna odobrenja za ksenotransplantirani organ mogla bi biti moguća unutar ~10 godina, vjerojatno transplantacije bubrega jer pacijenti s bubrežnim zatajenjem imaju dijalizu kao rezervu (što ispitivanja čini donekle sigurnijima). S druge strane, bilo kakav ozbiljan zastoj – poput neočekivanih imunoloških reakcija ili prijenosa virusa – mogao bi usporiti napredak i naglasiti potrebu za daljnjim genetskim modifikacijama kod svinja. Regulatorna tijela poput FDA-a zauzet će konzervativan pristup, zahtijevajući čvrste dokaze o sigurnosti i koristi za pacijente. Etički, također bi mogla biti održana javna saslušanja ili razvijene smjernice o tome kako koristiti svinjske organe ako postanu održivi – uključujući nadzor uzgoja svinja i način dobivanja informiranog pristanka od pacijenata kojima se nudi svinjski organ. Na međunarodnoj razini, druge zemlje (Kina, na primjer, ima aktivna istraživanja ksenotransplantacije) također bi mogle igrati ulogu u napretku ili odobravanju ove tehnologije. Ukratko, do sredine 2030-ih, ksenotransplantacija može prijeći iz eksperimentalne u opciju spašavanja života za određene bolesti organa, dramatično proširujući zalihu organa – ali će biti potrebno snalaženje u znanstvenim, regulatornim i etičkim složenostima u međuvremenu.

Gledajući još dalje u budućnost, konvergencija ovih područja mogla bi na kraju riješiti nedostatak organa na održiv način. Moguće je da će bioprintanje i matične stanice jednog dana proizvesti potpuno implantabilne ljudske organe, čime bi se uklonila ovisnost o donatorima ili životinjama. Trenutni konsenzus stručnjaka je da će za ispis složenog organa ili uzgoj organa iz matičnih stanica do razine prikladne za transplantaciju biti potrebno još najmanje 20 godina istraživanja i razvoja ^[96]. Međutim, postupni napredak će i dalje koristiti pacijentima – na primjer, transplantacije bez imunosupresiva (što je već pokazano u slučaju 3D ispisane dušnice) mogle bi postati češće kako budemo učili personalizirati tkiva i organe za svakog pacijenta ^[97]. Vlade i javne agencije povećavaju podršku regenerativnoj medicini: SAD i EU su pokrenuli inicijative i programe financiranja za poticanje biofabrikacijskih tehnologija, a regulatorni putevi (poput FDA-ove RMAT oznake) postoje kako bi se ubrzalo odobravanje obećavajućih terapija ^[98]. Uključenost glavnih državnih tijela također pomaže u standardizaciji etičkih praksi, poput osiguravanja dobrobiti životinja u ksenotransplantaciji ili pravednog pristupa pacijenata terapijama s organima uzgojenim u laboratoriju kada postanu dostupne.

Zaključno, područje umjetne krvi, organa i tkiva napreduje na više frontova. Samo u posljednjih 12 mjeseci svjedočili smo prvim svjetskim postignućima – od laboratorijski uzgojene krvi u ljudima ^[99], do 3D-printanih dijelova tijela koji spašavaju živote ^[100], do svinjskih bubrega koji održavaju čovjeka bez dijalize ^[101], do zakrpa srčanog mišića koje oživljavaju oslabljena srca ^[102]. Svako od ovih otkrića donosi vlastite izazove i poučne lekcije, ali zajedno ukazuju na budućnost u kojoj potreba za organom ili krvlju više ne znači nadanje u ljudskog donora. Umjesto toga, pacijenti bi mogli dobiti rješenje po mjeri: možda bočicu proizvedene krvi, ili regenerirano tkivo uzgojeno iz vlastitih stanica, ili da – čak i svinjski organ genetski prilagođen za njih. Ostvarenje te vizije zahtijevat će nastavak znanstvene domišljatosti, rigorozna klinička ispitivanja, pažljivu regulaciju i promišljen etički nadzor. Kako je jedan stručnjak sažeo, “to definitivno povećava nade” da možemo “djelomično riješiti problem” nedostatka organa u ne tako dalekoj budućnosti ^[103]. Uz kontinuirani trud tijekom sljedećeg desetljeća, ono što je sada eksperimentalno moglo bi postati uobičajeno – donoseći laboratorijski i životinjski uzgojene spasitelje života pacijentima kojima su potrebni i otvarajući novu eru transplantacije.

Izvori: Najnovije vijesti i stručni komentari o umjetnoj krvi, inženjeringu tkiva i ksenotransplantaciji, uključujući Al Jazeeru ^[104], Labiotech.eu ^[105], BBC Science Focus ^[106], Stanford Medicine News ^[107], FDA priopćenje za medije ^[108], Vox ^[109] i Nature/STAT izvještavanje ^[110].

References

It appears you haven’t provided a blog-post title to translate. Please provide the title you’d like translated to Croatian (hr).

Umjetne krvne stanice: laboratorijski uzgođena i sintetička zamjena za krv