כמו אוויר לנשימה

חוקרים מקנדה הצליחו לראשונה לשנות את סוג הדם של ריאות המיועדות להשתלה. זהו הליך מהפכני העשוי להגדיל את זמינות הריאות להשתלה ולקצר את זמן ההמתנה של הנזקקים להשתלת ריאות. המחקר התפרסם בכתב העת המדעי Science Translational Medicine. 

השתלת איברים היא הליך רפואי מציל חיים, אך מטופלים הזקוקים לה עשויים להמתין זמן רב עד למציאת תורם מתאים. בישראל מתבצעות בממוצע כ-500 השתלות איברים בשנה. למעלה מ-1,000 איש ממתינים להשתלה, ומאות אנשים מצטרפים מדי שנה לרשימת ההמתנה. 

אחד המכשולים בפני מציאת איבר להשתלה הוא הצורך להתאים את סוג הדם של התורם לזה של מקבל התרומה. אף שלרוב בני האדם יש אחד מארבעה סוגי דם: A, B, AB ו-O, לפעמים קשה למצוא התאמה טובה, ופירוש הדבר לא רק זמני המתנה ארוכים אלא גם איברים שיורדים לטמיון.

מה זה סוג דם, ואיך אפשר לשנות אותו?

סוג הדם שלנו נקבע על פי סוגי הסוכרים המוצגים על פני השטח של תאי הדם האדומים בגופנו. ישנם שני סוגי סוכרים כאלה, הנבדלים זה מזה: האחד נקרא אנטיגן A, ואדם שסוכר זה מוצג על תאי הדם האדומים שלו הוא בעל סוג דם A. האחר נקרא אנטיגן B, ואדם שסוכר זה מוצג על תאי הדם האדומים שלו הוא בעל סוג דם B. אדם ששני הסוכרים האלה מוצגים על תאי הדם האדומים שלו יהיה בעל סוג דם AB, ואדם שאף אחד מהם אינו מוצג על תאי הדם האדומים שלו יהיה בעל סוג דם O. 

החוקרים הצליחו להפוך ריאות של תורמים בעלי סוג דם A לריאות עם סוג דם O, בעזרת שני אנזימים בשם FpGalNAc-דאצטילאז ו-Fp-גלקטוזאמינידאז. אנזימים אלה מסוגלים להסיר את אנטיגן A מתאי הדם האדומים, וכך להפוך אותם לתאי דם מסוג O. 

החוקרים טיפלו בשמונה ריאות בעלות סוג דם A שנלקחו מתורמים, אך נפסלו להשתלה. הריאות הוכנסו למערכת מיוחדת השומרת על תנאים נוחים ויציבים של הרכב גזים, נוזלים וטמפרטורה, כדי לשמר את תפקודיהן. החוקרים הוסיפו למערכת את האנזימים וראו שבתוך 4 שעות, ב-97 אחוזים מתאי הדם האדומים שבריאות לא היה יותר אנטיגן A על פני התא, ולמעשה הם הפכו לתאי דם מסוג O. החוקרים בדקו ונוכחו שהתהליך לא פגע בתפקוד הריאות, ואף ראו שהטיפול באנזימים לא העלה במידה משמעותית את שיעור המוות התאי, את תגובת הדלקת או את מידת הנזק הפיזי לתאי הריאה. 

סוג הדם נקבע לפי הסוכרים המוצגים על פני שטח תאי הדם האדומים. ארבע קבוצות הדם בבני אדם | joshya, Shutterstock

למנוע דחייה של איברים יקרים

מטופלים בעלי סוג דם A, B ו-AB יכולים לקבל איבר מתורם בעל סוג דם O, אך לא להפך. הסיבה לכך היא שאנשים בעלי סוג דם O מפתחים נוגדנים שמזהים את אנטיגן A או B, וחשיפה לאנטיגנים הללו (למשל בעקבות תרומת דם לא מתאימה) עלולה לגרום תגובה חזקה של מערכת החיסון נגד תאי הדם הזרים, הגורמת בסופו של דבר לדחיית האיבר המושתל מחוסר התאמה. לכן מספר האיברים המתאימים להשתלה לבעלי סוג דם O הוא קטן יחסית; למעשה, לחולים בעלי סוג דם O נשקף סיכון גבוה ב-20 אחוזים למות בזמן ההמתנה לתורם בהשוואה לחולים בעלי סוג דם אחר. 

לפיכך, הניסוי הנוכחי בדק את האפשרות לסלק אנטיגן, בשלב זה רק מסוג A, מתאי דם אדומים, ולהשתיל את הריאות האלה במטופלים בעלי סוג דם O. במחקרי המשך יהיה אפשר לבדוק אפשרויות נוספות – כגון סילוק אנטיגן B מתאי דם מסוג B והשתלת הריאות המטופלות בחולים בעלי סוג דם O או A. 

כדי לוודא שגופם של מושתלים בעלי סוג דם O לא ידחה את הריאות שעברו את הטיפול באנזימים, ביצעו החוקרים ניסוי שנועד לחקות מצב של השתלה. תחילה הם לקחו שלושה זוגות ריאות של תורמים בעלי סוג דם A, וחילקו אותן לשתי מערכות: הריאה הימנית במערכת שכללה אנזימים המסירים את אנטיגן A והריאה השמאלית במערכת ללא טיפול. בשלב הבא הוסיפו החוקרים לשתי המערכות נוגדנים שנלקחו מדמם של אנשים בעלי סוג דם O, אשר מזהים אנטיגן A ונקשרים אליו, ובדקו אם הנוגדנים הללו נקשרים לכל אחת משתי הריאות: המטופלת והלא-מטופלת. החוקרים מצאו שמעט מאוד נוגדנים נקשרו אל תאי הדם של הריאות שעברו טיפול באנזימים, כלומר שיעור אנטיגן A שעל התאים בריאות אלו ירד באופן משמעותי. לעומת זאת, בריאות שלא עברו טיפול שיעור אנטיגן A על התאים נותר גבוה ונוגדנים רבים נקשרו אליהם. 

האנזימים מסירים את אנטיגן A מתאי הדם האדומים והופכים אותם לתאי דם מסוג O. ריאה מטופלת באנזימים | קרדיט: University Health Network

ומה הלאה?

עדיין דרוש, כמובן, מחקר נוסף כדי לאשר את התהליך הזה כבטוח לשימוש בהשתלות בבני אדם. אך התוצאות הראשוניות נראות מבטיחות מאוד. בשלב הבא, החוקרים רוצים לנסות להשתיל ריאות שטופלו באנזימים הללו בעכברים מהונדסים גנטית שמבטאים אנטיגן A של אדם, כדי לבחון אם שיעור אנטיגן A בתאי הריאות שב ועולה עם חלוף הזמן, לבדוק את תפקוד הריאות בגוף ולעקוב אחר ההשפעות ארוכות הטווח של הטיפול. החוקרים מעריכים שההליך עשוי, בסופו של דבר, להגדיל את שיעור הריאות הזמינות להשתלה בעבור אנשים בעלי סוג דם O מ-55 אחוזים מכלל הריאות הזמינות להשתלה כיום ליותר מ-80 אחוזים בעתיד.