ソーダ缶サイズの装置が、肺移植を必要とする人たちの時間稼ぎに役立つかもしれない。
肺移植を必要とする人々は、ドナー臓器が時間内に実現することを願い、待つしかない。しかし、時間切れになることがあまりに多いのです。
米国では臓器提供者が極端に不足しているため、研究者たちは移植への「橋渡し役」となる人工臓器の開発を急いでいる。そのひとつが「バイオラング」である。
ミシガン大学医療センターの外科医ロバート・バートレットがバイオラングの研究を主導し、ミシガン州アナーバーの企業ミシガン・クリティカル・ケア・コンサルタンツ（MC3）がこの装置を製造しています。バートレットはこの分野ではよく知られている。バートレットはこの分野でよく知られており、現世代の人工呼吸器を発明したことで知られています。
アナーバーのチームは、他の大学の科学者の支援を受けながら、8年前から、現在の機械ではできないこと、つまり心臓のポンプ力を使って患者が必要とする酸素を100％供給できる装置を発明しようと試みている。MC3の社長であるスコット・メルツは、「この設計要件を満たすには、8年間にわたる繰り返しが必要だった」と語る。
現在、病院で使われているのは、ECMO（体外式膜酸素供給装置）と呼ばれるシステムです。ECMOは肺と心臓の機能を代行し、血液を送り出し、二酸化炭素を体外の酸素と交換する装置である。Bartlett氏によれば、ECMOは肺炎などの感染症や煙の吸引などの外傷で呼吸不全に陥った患者に有効であるとのことだ。肺が十分に回復して通常の呼吸ができるようになるまで、短期間だけ装置をつけていればよいのです。
長期的な問題
ECMOは短期的には救命効果がありますが、長期的に使用するのは良くありません。重度の肺気腫、嚢胞性線維症、肺線維症など、肺の状態が悪く移植が必要な人の多くは、臓器提供者とマッチングできるほど長くECMOで生存することができません。
血液を凝固させることなく機械内で移動させるために、患者は血液を薄める薬を服用します。血液希釈剤は出血を引き起こす可能性がある。血栓ができると、脳や他の重要な臓器にダメージを与える可能性がある。さらに、ECMOに使われる機械的なポンプは、酸素を運ぶ細胞である赤血球を損傷するとメルツは言う。
しかし、バイオラングは機械的なポンプを使わず、血液が体外に出ることもない。ソーダ缶より少し大きいサイズで、胸に埋め込む。この装置には、ガス分子しか通さないほど小さな穴があいた中空のプラスチック繊維が詰まっている。血液が繊維の中を通るとき、二酸化炭素が穴から外に出て、周囲の空気中の酸素と入れ替わる。その後、血液は直接心臓に戻り、全身に送られることもあれば、患者の肺を先に通過することもある。
どちらにも利点と欠点があります。肺にはもともと血栓を除去する機能があるため、血液を肺に導くことは血栓除去に役立つかもしれない。また、肺組織に新鮮な酸素が供給されることで、肺組織の治癒が促進されるかもしれない。しかし、その分、心臓への負担が大きくなり、心不全のリスクも高まります。そこで、血液を直接心臓に送ることで、人工肺と自然の肺が呼吸を分担することが可能になる。しかし、その場合、血流に血栓が入り込む可能性がある。
バイオラングは、病気の肺の代用品として生涯使えるものではありません。研究者たちは、せいぜい移植を待っている人たちの時間を稼ぎ、待つ間、重い生命維持装置に縛られるのではなく、比較的普通の生活を送れるようにすることを望んでいる。
臨床試験
10年近く図面を書いてきて、「最終的な設計変更と考えられるものを検討しています」とメルツは言います。臨床試験は1〜2年後に開始されるかもしれません。米国国立衛生研究所は最近、バートレットに研究を継続するための480万ドルを支給した。
初期の動物実験では、有望な結果が得られている。テキサス大学の研究者であるジョセフ・ツヴィッシェンバーガー医学博士は、最新の研究で、煙を吸い込んで肺をひどく焼かれた羊にバイオラングを試してみた。その結果、バイオラングを装着した羊8頭のうち6頭が5日間生存したのに対し、外部呼吸器を装着した羊6頭のうち1頭だけがそこまで生存したのである。
一方、バートレットは、将来の人体実験に向けて、試行錯誤を続けています。「私たちがやりたかったのは、移植センターが何を考えているかを見ることです」と彼は言う。そこで、バートレットは移植施設にアンケートを送った。
1999年にアメリカで行われた肺移植の72％は、31の移植センターで行われた。そのほとんどが、バイオラングを人間でテストする前に、25匹以下の動物で30日間テストすることを希望している。また、ほぼ全員が臨床試験を支持し、参加すると答えています。
「最終的な判断はFDAが下すことになる」とバートレットは言う。"これはスタート地点に過ぎない "と。
2ダースの動物を使った1ヶ月の研究は性急に思えるかもしれないが、状況は切迫している。昨年は1,054人が肺移植を受けたが、477人が順番待ちで死んでいる。今年8月現在、3,797人がドナーとのマッチングを待っている。
バートレット氏の調査に答えた移植センターのほとんどは、この装置はまず特発性（「原因不明」の意）肺線維症の患者を対象にテストされるべきだと述べた。これらの患者のうち、最も病的な患者のうち、3ヶ月以上生存している者はほとんどいない。
