לב חזיר בחזה בּבּוּן

מחלות לב וכלי דם נמצאות בראש רשימת גורמי המוות הנפוצים ביותר, וגובות יותר קורבנות אפילו מסרטן, סוכרת ותאונות דרכים. במקרים שבהם נגרם ללב נזק חמור במיוחד הפתרון היחיד הוא ניתוח השתלת לב, שבמהלכו מוציאים את הלב הפגוע מחזהו של החולה ומחליפים אותו בלב צעיר ובריא יותר.

כיום הלבבות המושתלים מתקבלים מתורמים שנפטרו, אך מספר האיברים הזמינים לתרומה אינו מספיק וחולים רבים הולכים לעולמם בעודם מחכים ללב. הפתרון לבעיה עשוי להגיע מכיוון מפתיע – מחקר חדש הראה כי קופי בבון שהושתל בחזם לב חזיר חיו איתו בבריאות טובה במשך חצי שנה.

לבבות של חזירים דומים לאלה של בני האדם במבנה, בגודל ובתפקוד, עד כדי כך שאפשר באופן תיאורטי להשתיל לב חזיר בגוף אנושי. עם זאת, מערכת החיסון של הגוף תזהה בהכרח את האיבר המושתל כגורם זר ותתקוף אותו בצורה שתגרום נזק לשתל ולרקמות אחרות. בהשתלות איברים, הסכנה לדחיית האיבר גדלה ככל שההבדל הגנטי בין התורם למקבל השתל גדול יותר. הוא גבוה במיוחד בהשתלת איבר שמקורו בבעל חיים אחר (קסנוגרפט).

מערכת החיסון מבדילה בין תאי הגוף לתאים זרים על פי סמנים, חלבונים וסוכרים, שנמצאים על פני התא. כיוון שכך, שינוי החלבונים האלה עשוי לבלבל את מערכת החיסון ולהקשות עליה לזהות שמדובר באיבר זר. במחקר החדש השתמשו בלבבות חזירים שהונדסו גנטית כך שתאיהם לא יציגו על הדופן שלהם את הסוכר אלפא-גאל (קיצור של α-galactose-1,3-galactose). זהו סוכר שקיים אצל חזירים אך לא אצל בני אדם ובבונים ולכן עלול לחשוף את השתל כגוף זר ולגרום לדחייתו.

בנוסף, החוקרים הוסיפו ל-DNA של החזירים את הגֵן CD46. גן זה אחראי ליצירת חלבון שמופיע על פני כל תאי הגוף, ומעכב את פעולת מערכת החיסון כך שלא תתקוף את הגוף עצמו. השינויים הגנטיים האלה יכולים לרכך את עוצמת התגובה החיסונית אך לא לעצור אותה לחלוטין. לכן נתנו החוקרים לבבונים תרופות לדיכוי מערכת החיסון, בדומה לטיפול שניתן כיום לחולים שעברו השתלת לב אנושי.

לב שאפשר לחיות איתו

המחקר כלל שלוש קבוצות קופים שעברו השתלת לבבות של חזירים שהונדסו גנטית כך שאלפלא-גאל ו-CD46 הוצגו על פני הממברנה שלהם. ההבדל בין הקבוצות היה באופן שבו הלב נשמר לפני הניתוח ובטיפול התרופתי שהקופים קיבלו אחריו. ניסויי השתלה של לבבות מהונדסים גנטית בקופים בוצעו פעמים רבות ברחבי העולם, אך ב-60-40 אחוז מהמקרים הלב קרס זמן קצר אחרי הניתוח. מטרתם של החוקרים הייתה למצוא שיטה לשימור הלב מחוץ לגוף באופן שיצמצם את התמותה ויאפשר למקבל השתל לחיות איתו לאורך זמן.

הקבוצה הראשונה קיבלה לבבות שהוחזקו בתמיסת שימור קרה עד לרגע ההשתלה, ומרבית הקופים בה מתו תוך פחות מיממה אחרי הניתוח. סיבת המוות הייתה כשל סיסטולי של הלב, מצב שבו הלב אינו מצליח להתכווץ חזק מספיק כדי להזרים לגוף דם בכמות הנדרשת לתפקודו.

קבוצת הבבונים השנייה קיבלה לבבות שנשמרו לפני הניתוח בתמיסה המכילה חמצן, חומרי הזנה ללב ותאי דם אדומים. תמיסה כזאת משמשת כיום רופאים לתחזוקת הלב מחוץ לגוף בזמן הניתוח, והזרמתה דרך הלב מאפשרת אספקה קבועה של חמצן וחומרי מזון חיוניים להישרדות האיבר. לאחר ההשתלה, כל הקופים בקבוצה התאוששו מהניתוח בקלות יחסית, ואף אחד מהם לא סבל מכשל הלב שפגע בקבוצה הראשונה.

למרות זאת, בשבועות שאחרי הניתוח הבחינו החוקרים בעיבוי והתקשחות הדופן השמאלי של הלב, ולכן ירידה בגמישות שלו וביעילות שבה הוא מזרים את הדם לגוף. לחץ דם גבוה הוא אחד מגורמי הסיכון המרכזיים לעיבוי דופן שריר הלב, מאחר שבדומה לשרירים אחרים הוא גדל ככל שעולה המאמץ שנדרש ממנו. מאחר שלחץ הדם של קופים גבוה מזה של חזירים (120 לעומת 80), הלב המושתל היה צריך לעבוד קשה מהרגיל כדי להזרים דם לגוף, ולכן הוא התקשח ואיבד מיעילותו.

קבוצת הקופים השלישית עברה הליך ניתוחי זהה לקבוצה השנייה, אך לאחר הניתוח הם קיבלו תרופות להורדת לחץ הדם – בדומה לחולי לב אנושיים שמקבלים תרופות כאלה במטרה לצמצם את הנזק שנגרם ללב. הבבונים בקבוצה הזאת חיו עם הלב המושתל במשך שישה חודשים לפחות בבריאות טובה, מדדים נורמטיביים וללא שינויים במבנה ופעילות הלב.

זו הפעם הראשונה שמחקר השתלת לב מחיה אחרת מציג תוצאות חיוביות כל כך, והמושתל מצליח לחיות תקופה ארוכה ללא פגיעה משמעותית בבריאותו. תוצאות אלו פירושן שהמחקר עבר את סף היעילות והבטיחות הנדרש להמשך יישומו בניסויים קליניים בבני אדם, כך שאולי בקרוב נשמע על חולים שחייהם ניצלו ובתוכם לב חזיר.