Рейс с пересадкой: какие цифровые решения доступны в трансплантологии

Успех любой операции во многом зависит от того, насколько подготовлен к ней пациент, соблюдает ли рекомендации и назначения врача по ее окончании, имеет ли возможность оперативно связываться с ним и корректировать терапию. Пересадка органов не является исключением, хотя тут есть свои нюансы: на исход лечения влияет качество отбора донора и реципиента, правильность и длительность доставки и хранения органов. В поисках решения этих проблем и развивается рынок инноваций в сфере трансплантологии.

Почка

Самый часто пересаживаемый орган — почка. Неудивительно, что больше всего диджитал решений представлено именно для нее. Как мы уже рассказывали ранее, в США выбрасывают много почек умерших доноров. Одна из основных причин заключается в том, что по действующему в стране стандарту, необходимо, чтобы почка находилась вне организма не более 20 часов. Но логистические и бюрократические сложности часто становятся непреодолимым препятствием.
Компания Renovera уверяет, что ее технология «отматывает» стрелки часов для почек назад. Суть ноу-хау подробно не раскрывается, но сообщается, что это машина, которая позволяет «вернуть почку к нормальной температуре тела» и оценить ее способность производить мочу и управлять электролитами. Орган, помещенный в машину, получает кислород, глюкозу, витамины и минералы.

Многопрофильная команда под руководством профессора хирургии Медицинской школы Университета Джона Хопкинса Дорри Сегева тоже пытается сделать так, чтобы почки не оказывались на «свалке», а приносили пользу нуждающимся. Они доказали, что диагноз  ВИЧ у донора не является препятствием для использования его органа.

Впервые в США специалисты университета провели пересадку почки от донора с ВИЧ реципиенту с таким же вирусом. Дорри Сегев и его коллеги определили, что новые лекарства от ВИЧ безопасны для почек и что люди с хорошо контролируемым ВИЧ имеют по существу те же риски, что и те, у кого нет этого диагноза.

Qsant ™ — первый домашний анализатор мочи, позволяющий выявлять отторжение трансплантата без проведения дорогостоящей и инвазивной биопсии. Тест использует несколько биомаркеров, включая запатентованную технологию измерения бесклеточной ДНК мочи. Анализ можно выполнять однократно в течение суток.

Платформа MACCS (Medical Assistant for Chronic Care Service) обеспечивает обмен ключевой медицинской информацией между пациентами, перенесшими трансплантацию почки, и врачами. Пациенты предоставляют такую информацию, как кровяное давление, температура тела, делают пометку о своем самочувствии и о приеме лекарств. Через мобильное приложение сведения передаются непосредственно в базу данных и электронную медицинскую карту в центре трансплантации почек, которая использует их для рутинного ухода за пациентами и проведения научных исследований. Врачи могут отправлять обновленный план приема лекарств, загружать результаты лабораторных анализов, проводить видеоконсультации.

Платформа предназначена для обеспечения удаленного мониторинга пациентов после операции на дому, что сокращает нагрузку на стационары, улучшает приверженность лечению и прогноз на положительный результат лечения.

Печень

На втором месте по числу пересадок в мире — печень. Неудивительно, что другую группу ученых из вышеупомянутого Университета Джона Хопкинса волнует проблема сохранения жизнеспособности именно этого органа в течение более длительного времени.

Профессор Шейн Оттманн изучает машинную перфузию ex vivo как средство расширения донорского пула, увеличения количества больниц, участвующих в донорских программах, и получения дополнительного времени для определения состояния органа перед трансплантацией. Суть заключается в непрерывной перекачке крови, лекарств и питательных веществ через донорский орган, чтобы сохранить его теплым и более пригодным для трансплантации

Иначе говоря, печень продолжает «работать» на протяжении всего периода хранения, что дает врачам больше времени на то, чтобы провести ее функциональную оценку и принять взвешенное решение о том, следует ли трансплантировать донорский орган.

Аналогичные исследования проводятся в Оксфордском университете. А пока американские и британские ученые только проводят свои научные изыскания, их швейцарские коллеги уже воплотили аналогичные идеи в жизнь. Они создали и запатентовалю свою собственную технологию перфузии при помощи нормотермической машины, которая сохраняет донорскую печень в течение 24 часов до трансплантации.

Установка OrganOx metra ®,  разработанная исследователями из Университетской больницы Цюриха (USZ), ETH Zurich, Wyss Zurich и Цюрихского университета, основана на сложной системе перфузии, которая обеспечивает кровоснабжение органа, имитируя основные функции организма. Ученые уверяют, чтоповрежденная печень мертвого донора, изначально не пригодная для трансплантации, может полностью восстановиться во время перфузии в течение нескольких дней.

По мнению швейцарских исследователей, долгосрочная перфузия некачественных органов позволяет использовать широкий спектр медицинских стратегий, включая восстановление после травмы, очистку от жировых отложений или даже частичную регенерацию печени.
Первое исследование с помощью этого устройства показало, что шесть из десяти некачественных человеческих печеней полностью восстановились в течение одной недели после перфузии, несмотря на то, что первоначально от их трансплантации отказались все медицинские центры в Европе.
Но вернемся в Балтимор, в Университет Джона Хопкинса, в медцентре которого, к слову, выполняются порядка 25 операций по пересадке органов в год, а в 2019 году была впервые проведена операция по одновременной трансплантации печени и сердце. Шестилетнее экспериментальное исследование показало, что исход трансплантация печени у пациентов с алкогольным гепатитом не зависит от того, предшествовал этому шестимесячный период трезвости или нет. Частота рецидивов среди пациентов, которые не были «в завязке», была идентична тем, кто был трезв как стеклышко, а показатели функции трансплантата и выживаемости пациентов были статистически идентичны. Исследователи получили грант в размере 8,4 млн долларов от Национального института здравоохранения США для проведения более глубокого исследования в этом направлении.

Крайне популярная тема среди диджитал стартапов в области трансплантологии — приложения на основе технологий искусственного интеллекта и машинного обучения, которые помогают врачам спрогнозировать вероятность отторжения донорского органа и развития осложнений.

Французский стартап Stella Surgical и его детище e-Stella используют единый алгоритм обработки изображений, чтобы точно измерить уровень жировых отложений в печени, которые влияют на прогноз пригодности органа для пересадки. В настоящее время e-Stella проходит сертификацию с целью получения маркировки CE и FDA в качестве инструмента поддержки принятия врачебных решений в контексте трансплантации печени.

Сердце

Согласно данным ВОЗ, в мире ежегодно осуществляется свыше 100 тыс. пересадок цельных органов: после почек (69,4 тыс., 46% из них от живых доноров), печени (20 тыс.) следует сердце (5,4 тыс.). (Далее идут легкие и поджелудочная железа).

В прошлом году Национальный институт здравоохранения США выделил грант в 3,2 млн долларов исследователям медицинской школы при Университете Пенсильвании, Университету Кейс-Вестерн-Резерв, клинике Кливленда и медицинскому центру Cedars-Sinai. В течение четырех лет они должны будут создать цифровой инструмент, позволяющий точнее прогнозировать риск отторжения органа, которое сегодня происходит у 30-40% пациентов в течение первого года после трансплантации.

Их исследование также должно помочь разработать новые лекарства.

Есть немало проектов по всему миру, которые направлены на создание искусственных органов с использованием самых разнообразных технологий, включая 3D печать. Согласно оценкам Inside Partners, объем мирового рынка искусственного сердца в 2017 году составил 1,2 млрд долларов, и к 2028 году будет, в среднем, расти на 15,1% в год. Среди ключевых игроков рынка SynCardia Systems, LLC, CARMAT, Cleveland Heart, Inc., ABIOMED, CryoLife, Inc., BiVACOR Inc.

Последний создал искусственное сердце на магнитной подвеске. В мае этого года хьюстонский стартап сообщил о получении финансирования в 22 млн долларов от нескольких источников, которое позволит провести подготовительную работу по проведению первых испытаний медицинского изделия на людях. До сих пор сердце BiVACOR тестировали только на животных. Так, в 2019 году оно было установлено коровам, которые спустя 90 дней были здоровы, могли задорно резвиться на полях и набирать вес с нормальной скоростью.

По утверждению BiVACOR, их устройство в титановой оболочке с лишь одной движущейся частью и системой балансировки потока, которая автоматически адаптируется к любым изменениям в физиологии пациента, гораздо ближе имитирует естественную функцию сердца, чем другие искусственные сердца. Кроме того, поскольку вращающийся диск «левитирует», не создавая никакого трения или механического износа, устройство может прослужить гораздо дольше, чем его конкуренты, не менее 10 лет.

Большинство других искусственных сердец, представленных на рынке (как «насос» от SynCardia Systems) и еще находящихся в разработке, предназначены только в качестве временного решения до тех пор, пока не будет получена полноценная трансплантация живого органа. BiVACOR позиционирует свой продукт как оптимальное долгосрочное решение проблемы тяжелой сердечной недостаточности.

По данным клиники Майо, неправильный прием препаратов от отторжения является третьей основной причиной неудачного исхода трансплантации. Именно поэтому множество стартапов делают ставку на мобильные приложения, которые напоминают пациентам о своевременном приеме лекарства. Высокотехнологичная трансплантологическая компания CareDx в своем портфеле имела AlloCare, но недавно приобрела Transplant Hero, создателя приложения, которое тоже помогает людям, прошедшим через пересадку органов, не забывать принимать лекарства.

Благодаря новому приобретению компания CareDx надеется расширить свою аудиторию и нарастить присутствие в социальных сетях, в которых очень приуспел Transplant Hero. К тому же в приложение добавят мониторинг здоровья (контроль артериального давления, потребления воды и выделения мочи, подсчет сделанных шагов), функционал для поставщиков диализа и центров трансплантации, технологии искусственного интеллекта и машинного обучения. Как сообщают разработчики, оно подойдет для тех, кто перенес трансплантацию сердца, почек,  легких, печени, поджелудочной железы. Пациенты смогут получать уведомления о том, когда надо принять лекарство, делать пометку о его приеме и даже получать цифровые награды за это. 

Екатерина Погонцева, корреспондент «МВ» и «ФВ» специально для Evercare