חוקרים מאוניברסיטת מישיגן האריכו את זמני שימור הלב מעבר ל-24 שעות עם טכניקה הנקראת NEHP, תוך הבטחה להרחיב את חלון ההשתלה ולשפר את השימוש בלב התורם.
התקדמות משמעותית בטכניקות שימור עשויה לשחרר יותר לבבות להשתלה.
יותר מחמישה עשורים לאחר השתלת הלב הראשונה מאדם לאדם, יותר מ-5,000 השתלות לב מבוצעות מדי שנה ברחבי העולם. עם זאת, מספר זה נופל באופן משמעותי מעמידה בדרישה, שכן עד 50,000 אנשים עשויים להזדקק להשתלה בכל רגע נתון. זמן ההמתנה להשתלה יכול להימשך שנים, בהשפעת חומרת מצבו של המטופל וכן מגורמים פיזיולוגיים ולוגיסטיים שונים. מגבלה מרכזית במתן מענה לצורך זה היא מיעוט לבבות תורם מתאימים, בין היתר בשל חלון הזמן הקצר מאוד להשתלה לאחר הוצאת הלב מהתורם שנפטר.
'תקן הזהב' הנוכחי לשימור לבבות תורם הוא אחסון סטטי קר (CSS), שבו הלבבות נשמרים על קרח עד להשתלה. ההשתלה מוצלחת ביותר כאשר CSS נמשך פחות משש שעות, לפני שהלב או כלי הדם שלו עוברים נזק. תקופות של עד 12 שעות אפשריות לפעמים, אך דורשות תמיכת חיים מכנית כגון חמצון ממברנה חוץ גופית (ECMO) למשך מספר ימים על המקבל. הארכת תקופת האחסון מעבר לשש שעות ללא צורך ב-ECMO תהיה אפוא פריצת דרך רפואית.
כעת, חוקרים מפרסמים ב גבולות ברפואת לב וכלי דם הראו שאפשר לשמור את לבבות החזירים המושתלים בחיים מחוץ לגוף במשך יותר מ-24 שעות באמצעות תהליך שנקרא זלוף לב נורמוטרמי ex-vivo (NEHP).
"אם יתורגם לבני אדם, זה יהיה שיפור משמעותי לחלון הזמן בן שש השעות בפרקטיקה הקלינית הסטנדרטית", אמר ד"ר רוברט ברטלט, פרופסור אמריטוס וראש המעבדה לתמיכה חוץ גופית בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת מישיגן. באן ארבור.
תמשיך לשאוב
NEHP פירושו שלבבות, לאחר שהוסרו מהתורם שלהם, נשמרים במצב פיזיולוגי בחלקו בטמפרטורת החדר על ידי שאיבת נוזל מחומצן ועתיר חומרים מזינים ('פרפוזט') שמקורו בדם פְּלַסמָה דרכם עד ההשתלה. ניתן להעביר תרופות ותאי גזע לתיקון רקמות ללב דרך הזילוף. נכון לעכשיו, הגרסה היחידה של NEHP שאושרה לשימוש קליני על ידי מינהל המזון והתרופות האמריקני היא Transmedics-OCS, אשר כמו CSS מוגבלת לשש שעות.
במהלך שבע השנים האחרונות, המעבדה לתמיכת חיים חוץ גופית עבדה על הארכה מתמדת של חיי המדף של לבבות התורמים באמצעות שיפורים ב-NEHP. הניסויים הקודמים שלהם הראו ששלב קריטי הוא לסנן את הפרפוזאט כדי להסיר את כל המולקולות הקטנות מ-26 קילודלטון. בלי זה, מסיבות לא ידועות, הלבבות הופכים במהירות לבלתי שמישים להשתלה.
כאן, ברטלט ועמיתיו שמרו על ליבם של 30 חזירים לא בוגרים ו-10 חזירים צעירים במשך תקופות שונות עם גרסאות ניסיוניות של NEHP. לדוגמה, הזילוף לכל לבבות התורמים היה תמיסה של פלזמה דם ותאי דם אדומים צפופים (מחזירים בריאים נוספים), אלקטרוליטים, גלוקוז ואנטיביוטיקה. הזילוף נשאב דרך הלב בקצב ממוצע של 0.7 מיליליטר לדקה לגרם משקל לב, והוחלף כל 60 דקות.
HEHP – בהבדל
לאחר מכן, הם השוו את ההשפעות בין שלוש גרסאות: NEHP עם hemofiltration כדי לטהר ללא הרף את perfusate ולהסיר רעלים (10 לבבות חזירים לא בשלים); NEHP שבו רכיב הפלזמה ב-perfusate הוחלף ברציפות (חמישה לבבות לא בשלים); ולשלוט ב-NEHP ללא שינויים (15 לבבות לא בוגרים).
כדי לבדוק את השיטות הללו על לבבות גדולים יותר, הם השתמשו גם ב-NEPH עם hemofiltration על חמישה לבבות מחזירים צעירים, וב-NEPH עם שינוי נוסף (זלוף פרוזדור שמאלי לסירוגין או iLA) על שבעה לבבות נוספים מקטינים, כדי לנטר את תפקוד הלב. ב-iLA, נפח קבוע של דם מוזרק לפרוזדור השמאלי במרווחי זמן קבועים, כדי לבדוק את כוחו המתמשך לפלוט דם זה.
המחברים עקבו אחר בריאות הלבבות המשומרים בזמן אמת על ידי בדיקה ויזואלית של התכווצות, קצב, צבע ובצקת, ועל ידי מדידת ריכוז הלקטאט (תוצר לוואי של נזק תאי) בכל שעה. כל לב נשמר עד שהוא נכנס לאסיסטולה או הפרעת קצב, הראה לחץ דם סיסטולי מינימלי בחדר השמאלי, או הראה ריכוזי לקטט מוגברים במשך שעתיים לפחות.
שיפורים חזקים
כל לבבות הביקורת מתו בין 10 ל-24 שעות לאחר ההסרה מהתורם, בעוד שכל הלבבות שנשמרו עם שינויים לתקן NEPH שרדו במשך 24 השעות המלאות. החוקרים מסכמים כי ההמופילטרציה, החלפת פלזמה ו-iLA הם שיפורים משמעותיים המאפשרים שימור שגרתי של לבבות עד מעבר ליום אחד. לא ניתן עדיין לענות על איזו משלוש השיטות האחרונות היא טובה יותר.
"אני חושב שההבדל העיקרי יהיה כאשר נרחיב את הניסויים שלנו מעבר ל-24 שעות, שם אולי חילופי פלזמה טובים יותר מכיוון שניתן להסיר רעלים גדולים יותר. iLA נראה גם שיפור משמעותי, שכן באופן עקרוני זה יאפשר להשתמש ב-NEPH על לבבות שסבלו מפציעות או שיש להם תפקוד גבולי אצל התורם", אמר ברטלט.
עוד לבבות זמינים להשתלה
"עבודה זו יכולה בסופו של דבר להגדיל את מאגר התורמים. ראשית, על ידי הארכת זמן השימור, ובכך להתגבר על מגבלות הנובעות מלוגיסטיקה. שנית, על ידי מתן הערכה אובייקטיבית של הכדאיות של כל לב תורם פוטנציאלי, להפחית את המספר שכרגע לא בשימוש כאשר לא ברור עד כמה הם מתפקדים בתוך התורם", אמר ד"ר אלווארו רוחאס-פנה, חוקר מחקר. באותו מכון והמחבר המקביל של המחקר.
"האתגר העיקרי ליישום קליני יהיה אימות השיטות בבני אדם. לשם כך, התחלנו לעבוד עם לבבות אנושיים שנדחו להשתלה", אמרה רוחאס-פנה.
