Naukowcy wyhodowali przełyk i wszczepili go świni. Jest nadzieja dla ludzi

Zespół naukowców z Wielkiej Brytanii pochwalił się znaczącym sukcesem w dziedzinie bioinżynierii. Udało mu się wyhodować laboratoryjnie przełyki z komórek macierzystych i wszczepić je świniom. Zwierzęta odzyskały zdolność przełykania i jedzenia. Analogiczna procedura mogłaby pomóc leczyć również ludzi cierpiących na nowotwory lub wady wrodzone tego odcinka układu pokarmowego.

Wyniki badania zostały omówione na łamach prestiżowego "Nature Biotechnology". Stanowią one zwieńczenie serii eksperymentów prowadzonych wcześniej na gryzoniach i królikach. Świnie wybrano ze względu na ich rozmiar i fizjologię zbliżoną do ludzkiej. W procesie tworzenia nowych tkanek przełyku naukowcy wykorzystali autotransplantację - pobrali niewielkie próbki komórek mięśniowych i tkanki łącznej od przyszłych biorców, aby wytworzyć dwa rodzaje komórek macierzystych. Następnie przygotowali "rusztowania" z przełyków innych młodych świń, usuwając z nich pierwotne komórki, i wstrzyknęli w nie komórki macierzyste biorców. Przez 2 miesiące tkanki dojrzewały w bioreaktorze, tworząc gotowy do przeszczepu "graft".

W eksperymencie wzięło udział 8 samic miniaturowej świni z Göttingen o wadze 10 kilogramów. Zastąpiono u nich 2,5-centymetrowe odcinki przełyku wyhodowanymi fragmentami. Aby wspomóc proces gojenia i rozwój naczyń krwionośnych, zastosowano biodegradowalne siatki oraz specjalną owiniętą warstwę opłucnej. 5 na 8 zwierząt przeżyło cały półroczny okres badania, wykazując prawidłowe funkcjonowanie mięśni, nerwów oraz naczyń krwionośnych.

Z opisu badania dowiadujemy się, że przyjęta strategia pozwoliła na "rekapitulację natywnej architektury", co oznacza, że sztucznie wyhodowany przeszczep stopniowo upodobnił się budową i strukturą do oryginalnego, zdrowego narządu. Zwierzęta karmione doustnie rosły prawidłowo, a ewentualne powikłania były możliwe do opanowania przy użyciu metod endoskopowych, podobnie jak ma to miejsce w przypadku ludzi.

Sukces tej procedury wzbudził uznanie naukowców. "Zdolność do wytworzenia przełyku z niezbędnymi elementami, który jednocześnie funkcjonuje normalnie, jest imponująca" - skomentował Andrew Barbour, chirurg akademicki z University of Queensland w Australii. Jego zdaniem metoda jest obiecująca, bowiem nawet tkanka bliznowata utrudniająca połykanie, która powstała w efekcie zabiegu, z czasem ulegała redukcji.

Autorzy badania są zdania, że dzięki zastosowanemu podejściu można tworzyć zintegrowane funkcjonalnie narządy bez potrzeby stosowania leków immunosupresyjnych (osłabiających układ odpornościowy i wykorzystywanych w transplantologii do zapobiegania odrzuceniu przeszczepu). Może to rozwiązać problem niedoboru ludzkich dawców pediatrycznych i umożliwić wykorzystanie świńskiej macierzy pozakomórkowej jako akceptowalnego klinicznie materiału ksenogenicznego.

Metoda zademonstrowana przez brytyjskich uczonych może być odpowiedzią na poszukiwania mało inwazyjnych metod ratunku dla dzieci urodzonych z poważną wadą rozwojową, znaną jako zarośnięcie przełyku. W ich przypadku współczesne procedury są niezwykle obciążające i wymagają przemieszczenia żołądka w stronę szyi lub transplantacji fragmentu jelita grubego, by uzupełnić brakujący odcinek.

Eksperyment przeprowadzony na świniach przyniósł dość obiecujące rezultaty. Co dalej? Chciałoby się rzec, że teraz czas na ludzi, ale ku temu jeszcze długa droga. Naukowcy pracują obecnie nad hodowlą dłuższych odcinków przełyku, sięgających od 10 do 15 cm. To wyzwanie techniczne, wymagające opracowania sieci naczyń krwionośnych, które zapewniłyby przetrwanie dłuższego fragmentu po implantacji. Jeśli te próby zakończą się sukcesem, badania kliniczne na ludziach mogą rozpocząć się w ciągu najbliższych 3-4 lat.

Jak zauważa Andrew Barbour, taka terapia mogłaby stać się ratunkiem nie tylko dla dzieci, ale również dla dorosłych wymagających rekonstrukcji przełyku po nowotworach lub po uszkodzeniach spowodowanych np. spożyciem substancji żrących. Gdyby metoda ta weszła do powszechnego użytku, byłaby ona znaczniej mniej inwazyjna niż operacje stosowane obecnie, które często skracają, podciągają lub robią "wstawki" fragmentów układu pokarmowego.

Eksperci rozważają także wykorzystanie opisanej tu metody do hodowli w bioreaktorach narządów i tkanek, które się nie regenerują lub są trudne do usunięcia (np. tchawica), a także do tworzenia "części zamiennych" po resekcji tkanek lub narządów zaatakowanych przez raka. Dzięki temu chirurg onkolog mógłby wyciąć nowotwór z bardzo bezpiecznym, szerokim marginesem, wiedząc, że w laboratorium czeka już idealnie dopasowany fragment narządu, który wszczepi w to miejsce.

Źródła:

1. Durkin, N., Hall, G.T., Lutman, R. et al. Functional integration of an autologous engineered esophagus in a large-animal model. Nat Biotechnol (2026). DOI: 10.1038/s41587-026-03043-1
2. Fieldhouse, R. Lab-grown oesophagus restores pigs' ability to swallow. Nature (News, 2026). DOI: 10.1038/d41586-026-00936-8