Niewydolność wątroby to jedna z najpoważniejszych chorób narządów wewnętrznych. Gdy organ przestaje działać, jedyną skuteczną metodą leczenia pozostaje przeszczep. Problem polega na tym, że dostępność narządów jest bardzo ograniczona, a wielu pacjentów nie kwalifikuje się do operacji z powodu złego stanu zdrowia. Dlatego zespół inżynierów biomedycznych z Massachusetts Institute of Technology (MIT) zaproponował inne podejście. Zamiast zastępować całą wątrobę, chcą dostarczyć organizmowi dodatkową tkankę, która będzie wspierać działanie chorego narządu.

W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Cell Biomaterials naukowcy opisują wstrzykiwalne "mini-wątroby", czyli niewielkie struktury tkankowe zawierające hepatocyty - komórki odpowiedzialne za większość funkcji wątroby. Po podaniu do organizmu komórki tworzą stabilne skupiska i zaczynają produkować enzymy oraz białka charakterystyczne dla tego narządu.

Jak podkreśla prof. Sangeeta Bhatia z MIT, która kierowała badaniem, można je traktować jak biologiczne "satelity" wspierające pracę chorej wątroby. Zamiast usuwać uszkodzony narząd, można zwiększyć jego wydolność poprzez dodatkową tkankę funkcjonującą w innym miejscu organizmu.

Jak powstają satelitarne wątroby?

Kluczowym elementem nowej technologii są mikroskopijne kulki hydrożelowe. Badacze wytwarzają je w specjalnym urządzeniu mikroprzepływowym, które pozwala tworzyć niemal identyczne mikrosfery o ściśle kontrolowanym rozmiarze. Następnie kulki miesza się z hepatocytami oraz komórkami podporowymi - fibroblastami. Powstaje gęsta zawiesina, którą można podać do organizmu zwykłą strzykawką.

Hydrożelowe mikrosfery pełnią bardzo ważną funkcję. Tworzą coś w rodzaju sztucznej "niszy biologicznej", w której komórki mogą przetrwać i organizować się w stabilną tkankę. Bez takiego środowiska hepatocyty szybko rozproszyłyby się w organizmie i nie tworzyłyby funkcjonalnych struktur.

Kulki mają też nietypowe właściwości fizyczne. Gdy są ciasno upakowane, zachowują się jak płyn i mogą przejść przez igłę strzykawki. Po iniekcji odzyskują jednak bardziej stałą strukturę. Dzięki temu komórki pozostają w jednym miejscu i mogą stopniowo łączyć się z naczyniami krwionośnymi gospodarza.

Terapia pomostowa zamiast przeszczepu

W eksperymentach przeprowadzonych na myszach mieszankę komórek i mikrosfer wstrzykiwano do tkanki tłuszczowej w jamie brzusznej. Okazało się, że jest to środowisko dobrze ukrwione i zapewniające odpowiednią przestrzeń do rozwoju nowej tkanki. Po iniekcji komórki zaczęły się organizować w zwarte struktury przypominające fragmenty wątroby. W ciągu kolejnych dni do przeszczepionej tkanki zaczęły wrastać nowe naczynia krwionośne. To właśnie dzięki nim hepatocyty mogły otrzymywać tlen i składniki odżywcze.

Badacze zaobserwowali, że wstrzyknięte komórki pozostawały żywe przez co najmniej 8 tygodni - tyle trwał eksperyment. W tym czasie produkowały wiele białek i enzymów typowych dla wątroby, które trafiały do krwiobiegu zwierząt.

Ta technologia może mieć kilka zastosowań klinicznych. Najbardziej oczywiste to leczenie pacjentów, którzy nie kwalifikują się do transplantacji lub muszą długo czekać na dawcę. W takiej sytuacji wstrzykiwalne grafty mogłyby działać jako terapia pomostowa - stabilizować metabolizm i dać pacjentom czas na doczekanie do przeszczepu. W niektórych przypadkach mogłyby nawet zastąpić transplantację.

Zaletą technologii jest też jej elastyczność. W przeciwieństwie do przeszczepu narządu zabieg można powtarzać. Jeśli pacjent potrzebuje więcej komórek, lekarze mogą po prostu wstrzyknąć kolejną dawkę.

Coraz więcej przeszczepów w Polsce

Wątroba jest jednym z najbardziej złożonych organów w ludzkim ciele. Naukowcy szacują, że bierze udział w ok. 500 różnych procesach biologicznych. Odpowiada m.in. za metabolizm leków i toksyn, regulację krzepnięcia krwi, produkcję białek osocza czy usuwanie bakterii z krwiobiegu. Większość tych funkcji wykonują hepatocyty. Gdy ich liczba gwałtownie spada, np. w wyniku marskości wątroby, wirusowego zapalenia wątroby lub uszkodzenia toksycznego, organizm traci zdolność do utrzymania równowagi metabolicznej.

Według danych Poltransplant w 2025 r. w Polsce wykonano 671 przeszczepów wątroby, co oznacza wzrost względem poprzednich lat (615 w 2024 r.). Najczęstszymi wskazaniami do przeszczepu są marskość wątroby związana z przewlekłym uszkodzeniem narządu (np. alkoholowym lub metabolicznym), powikłania po wirusowych zapaleniach wątroby typu B i C oraz rak wątrobowokomórkowy rozwijający się na podłożu marskości. Wykonuje się także transplantacje u pacjentów z ostrą niewydolnością wątroby, chorobami genetycznymi czy poważnymi zaburzeniami metabolicznymi.

Czytaj także:

Ponad 2,2 tys. przeszczepów w 2025 r. – historyczny wynik

Nowy lek może spowolnić rzadką chorobę wątroby