利用紫外光和红光照射移植前器官的去污新技术已经被开发巴西和加拿大的研究人员和文章中描述发表在杂志自然通讯。

该研究由圣保罗研究基金会 - FAPESP提供支持，部分由光学和光子学研究中心(CEPOF)进行，该中心由圣保罗大学(USP)在圣保罗州(巴西)的圣卡洛斯主办。

“这种生物光子技术具有革命性，因为它有助于避免器官移植过程中疾病的传播，”圣保罗大学正教授，圣卡洛斯物理研究所(IFSC-USP)主任，以及首席研究员Vanderlei Bagnato说。 CEPOF，FAPESP支持的研究，创新和传播中心(RIDC)之一。

Bagnato的小组与加拿大多伦多大学的研究人员合作，该大学拥有世界上最大的肺移植计划，仅在2018年就完成了197次这样的手术。根据服务负责人的胸外科医生Marcelo Cypel的说法，如果器官可以去除污染，移植的数量可能更高，特别是当潜在的捐赠者患有慢性病毒感染如丙型肝炎时。

“到目前为止，已有10名患者[使用生物光子疗法]进行了检测，”Cypel说。“这项新技术显着降低了其中8名患者的移植器官病毒载量。这一过程几乎消除了其他两种病毒。”

文章中描述的方法(“在常温离体肺灌注期间使用光疗法在供体肺中灭活丙型肝炎病毒”)涉及紫外线和红光照射，以减少感染器官中的病毒和细菌负荷，以防止肝炎等疾病的传播。移植接受者。

除了FAPESP，该研究还得到了加拿大卫生研究院，多伦多综合医院和西部医院基金会以及巴西国家科学和技术发展委员会(CNPq)的资助。

根据Bagnato的说法，该技术最初是为治疗肺部而开发的，但适用于肝脏和肾脏。“这应该会大大改善移植受者的术后状况，”他说。“它还将使我们能够使用目前因污染程度而必须拒绝的器官。”

两步去污

在移植前通过Cypel在加拿大开发的称为灌注的程序将血液替换为保存液来对肺进行去污染。

“灌注减少了病毒和细菌的负荷，但不能完全消除它们。因此，患者必须在移植后三个月内接受抗生素和抗病毒药物治疗，”Cypel解释说。

“考虑进一步减少或消除移植器官病毒载量的方法，特别是丙型肝炎病毒，我考虑过使用紫外线去污方法的可能性，这种方法通常用于净化血液。大约四年前，我们开始与巴尼亚托和他的团队在圣卡洛斯合作。他和他的同事过来拜访我们并研究了这项技术。仅仅一个月后，他们就向我们发送了第一台紫外线照射去污机原型。

“在我们的圣卡洛斯实验室开发的生物光子去污技术包括两个同时执行的特定程序，”IFSC-USP教授，该项目参与者Cristina Kurachi说。

在灌注期间，当研究人员让液体在肺中循环进行移植时，它们会在肺组织中添加分子，并且通过用波长为660纳米(nm)的红光照射直接在器官中进行生物光子去污直到光动力学氧化消除了组织中的微生物。

同时，病毒载量被循环液体冲走，循环液体通过波长为254nm的紫外线照射连续净化。

“紫外线照射通过分解细菌和病毒中存在的分子直接破坏微生物。细菌被杀死，病毒完全失活。红光照射通过光敏作用间接消毒，”Kurachi说。

该生物光子疗法涉及将光敏药物引入灌注液体中。药物的活化需要氧分子(存在于病毒中)和特定波长(660nm)的红光照射。当光敏药物沐浴在这种红光中时，其分子吸收能量，然后传递给病毒中的氧分子，使其高度氧化。这会对几种病毒的膜和遗传物质造成不可逆转的损害，包括丙型肝炎病毒和HIV-1。

“灌注解决方案特别且非常昂贵，”Bagnato说。“它是以保存器官的方式制作的。由于成本的原因，在手术过程中尽可能少地使用。由于我们开发的技术和设备，一升灌注液可以通过器官冲洗数百次完全去除污染物。“

该方法首先在拒绝移植的人肺上进行测试，以确定是否可以通过辐射减少组织病毒载量。据Cypel称，病毒载量在手术后发现急剧下降。

“下一步是对猪肺进行同样的手术，然后移植它们，观察手术是否对组织造成任何生化或形态学损伤。但没有，”Cypel说。

最后，该技术在患者身上进行了测试。“在我们进行的前10次移植中，新技术从捐献给2名患者的器官中消除了丙型肝炎病毒。在其他8名患者中，病毒载量在手术后急剧下降，但在7天后再次上升，患者必须给予抗病毒药物治疗三个月，“他说。

“一个重要的发现是，当病毒没有被消除时，它在7天后再次出现在患者的实验室测试中。根据这些信息，我们已经进行了另外两次移植手术后第一周抗病毒治疗集中。在两种情况下都被淘汰了，“Cypel说。

根据Bagnato的说法，这种生物光子治疗将得到改进，以确保病毒和细菌负荷的均匀减少，从而增加成功移植的机会。“我们的目标是让基于光的疗法消除要移植的器官中的所有病毒和细菌污染物。如果是这样，甚至可能没有灌注液，”他说。

该项目的临床部分由Cypel及其在多伦多的团队进行。IFSC-USP的研究人员设计了新的生物光子技术，开发了这些仪器，并参与了结果的分析。除Bagnato和Kurachi外，IFSC-USP的巴西队还包括Natalia Inada。

已在加拿大提交专利申请，两家跨国公司表示有兴趣研究生产和销售该设备的可能性。研究人员正在巴西实施肝脏和肾脏净化计划。

“所有这一切都得益于FAPESP的RIDC计划所引入的理念，该计划鼓励我们在国际上进行合作，同时产生实用的相关知识，”Bagnato说。