כיום, מטופלים הזקוקים להשתלת לב צריכים להצטרף לרשימת המתנה, ולבבות הופכים לזמינים כאשר מישהו אחר נפטר. מכיוון שאין מספיק לבבות, רק חולים במצב קשה מועלים לרשימת ההמתנה
מאת: דוריס טיילור, מרצה לרפואה רגנרטיבית, אוניברסיטת ניו המפשייר
מחלות לב הן הסיבה המובילה לתמותה בעולם. ארגון הבריאות העולמי מעריך ש-17.9 מיליון איש מאבדים את חייהם מזה כתוצאה ממחלות לב מדי שנה, 32% ממקרי המוות העולמיים.
דוריס טיילור היא מדענית העובדת בתחום הרפואה הרגנרטיבית והנדסת רקמות. עבודתה התמקדה ביצירת לבבות אנושיים תפקודיים מותאמים אישית במעבדה שיוכלו לבטל את הצורך בתורמים. טיילור כינתה לבבות אלה “לבבות רפאים”.
במרץ 2023 טיילור הרצתה בכנס הפתרונות המדהימים 2023 בנפלס, פלורידה, על לב הרפאים והמסע שלה ליצירתו. להלן תשובות מעובדות לשאלות מ-The Conversation. טיילור השתתפה גם בפודקסט Remarkable People של גאי קוואסאקי.
מהם האתגרים הגדולים ביותר העומדים בפני תרומות איברים היום?
כיום, מטופלים הזקוקים להשתלת לב צריכים להצטרף לרשימת המתנה, ולבבות הופכים לזמינים כאשר מישהו אחר נפטר. מכיוון שאין מספיק לבבות, רק חולים במצב קשה מועלים לרשימת ההמתנה. ארה”ב מבצעת כ-11 השתלות לב ביום, ובכל יום יש יותר מ-3,000 איש הממתינים ללב.
גם כאשר איברים מושתלים בהצלחה, זה לא סיפור אגדה הוליוודי. אדם המקבל השתלת איבר למעשה מחליף מחלה אחת בסיבוכים רפואיים ומחלות אחרות. תרופות הנחוצות כדי למנוע דחייה, יכולות לגרום ליתר לחץ דם, סוכרת, סרטן וכשל כלייתי. אלה הן בעיות רפואיות רציניות שגם משפיעות על אנשים מבחינה רגשית, כלכלית ופיזית.
כ-18% מהאנשים מתים בשנה הראשונה לאחר השתלה.
מהו הלב המכונה “לב רפאים”? איך זה עובד?
לב רפאים הוא לב שתאיו הוסרו. כל מה שנשאר הוא מסגרת הלב, או השלד. זה נקרא לב רפאים כי הסרת התאים גורמת ללב להפוך מאדום ללבן. לא ניתן לעבוד עם לב אנושי כשלד, מכיוון שיש זמינות נמוכה ללב אנושי למען מטרות מחקר.
אז הצוות שלי ואני פנינו לדבר הקרוב ביותר: לב חזיר. לבבות חזיר דומים ללבבות אנושיים מבחינת הגודל והמבנה שלהם. לשניהם יש ארבעה חדרים – שני פרוזדורים ושני חדרים – האחראים על שאיבת הדם. כבר היום משתמשים באופן בטוח במבנים מלבבות של חזיר, כמו מסתמים, להשתלה בבני אדם.
כדי להסיר את התאים, לב החזיר עובר שטיפה עדינה דרך כלי הדם שלו עם דטרגנט עדין כדי להסיר את התאים. תהליך זה נקרא הסרת תאים באמצעות הזרמה. לאחר מכן, לב ללא תאים יכול להיות מושרה מחדש עם תאים חדשים – במקרה זה, תאי המטופל – ובכך ליצור לב מותאם אישית.
איזה תפקיד ממלאים תאי גזע ביצירת לב?
אם היינו מסדרים את התאים הנחוצים ללב אנושי ממוצע בגודל 350 גרם הם היו נמתחים לאורך 66,000 ק”מ. אם היינו מערימים אותם זה על גבי זה, הם היו מסתכמים ב-2 מיליארד שורות של תאים, או מספיק כדי למלא שבעה מסכי קולנוע. אבל תאי לב אינם מתחלקים. אם הם היו, לבבות כנראה היו מסוגלים לתקן את עצמם.
לעומת זאת, תאי גזע כן מתחלקים. הם גם יכולים להתמיין לתאים מיוחדים – במקרה הזה, תאי לב. הזוכה בפרס נובל דר’ שיניה ימנקה גילה שיטה ליצור תאי גזע מתאי דם או עור של מבוגר. הצוות שלי ואני השתמשנו בשיטה זו כדי להשיג תאי גזע, ואז גידלנו מיליארדים של תאים כאלה. לאחר מכן, הצוות השתמש בכימיקלים כדי לגרום להם להפוך לתאי לב. השתמשנו בשיטה זו כדי להשיג מיליארדים ומיליארדים של תאי לב.
בפעם הראשונה שראיתי תאי לב פועמים בצלחת – חיי השתנו. אבל על אף שהתאים חיים ופועמים, הם אינם לב. כדי להיות לב, תאים אלה צריכים להיות מונחים בצורה שמאפשרת להם להפוך לאיבר מאוחד, להבשיל ולהיות מסוגלים לשאוב דם. בגוף אנושי, זה קורה במהלך ההתפתחות העוברית. היינו צריכים לשחזר יכולת זו במעבדה.
ב-2022, לב חזיר שעבר הנדסה גנטית כדי להפחית דחייה ולשפר את קליטת האיבר – הושתל באדם. למה עדיף לבנות לב מאפס תוך שימוש בשלד חזיר?
תנו לי להבהיר: כל לב עדיף על בלי לב בכלל. והשתלת איברים בין-מינית – התהליך שבו איברי בעלי חיים שאינם אנושיים מושתלים בבני אדם – פתחה דלתות עבור כל המדענים בתחום הזה.
המטופל קיבל לב חזיר שעבר עריכה גנטית. גנים אנושיים נוספו, וחלק מגני החזיר הוסרו, אבל הלב עדיין כלל בעיקר תאי חזיר בתוך שלד הלב. כתוצאה מכך, האדם נאלץ לקחת תרופות למניעת דחייה שדיכאו את מערכת החיסון. וללא ידיעת הרופאים, הלב נשא נגיף הנמצא בחזירים שלבסוף הרג את החולה חודשיים לאחר ההשתלה.
אני מאמינה שבעיות מסוג זה נמנעות עם לב הרפאים. הצוות שלי מסיר את החומר התאי החזירי מהשלד, ומשאיר רק את מבנה החלבון וערוצי כלי הדם מאחור. החלבונים כל-כך דומים לחלבוני שלד אנושיים שלא נראה שהם גורמים לדחייה.
מהם האתגרים הגדולים ביותר העומדים בפני מאמצי הפיתוח של לב הרפאים?
הצוות שלי ואני נתקלנו בשני מכשולים עיקריים. הראשון הוא הזמן והעלות של גידול התאים. השני הוא לאפשר ללב להבשיל לאחר שהתאים מוחדרים לתוכו – והכל תוך שמירה על סטריליות ללא אנטיביוטיקה. המעבדה שלי והשותפים שלנו היו צריכים למעשה לשחזר לב מחוץ לגוף ולבנות מעין גוף מלאכותי אנושי שמספק מזון, בקרת טמפרטורה, חמצן ומזונות אחרים וכן לחץ דם וזרימת דם מלאכותית – אנחנו קוראים לזה עריסת ביו–לב, שבתוכה שמים את הלב. אנחנו צריכים לאמן את תאי הלב הלא בוגרים לעבוד יחד ולגדל אותם כך שהם יהיו חזקים מספיק כדי לשאוב דם, אנחנו צריכים להבין איך להאכיל אותם ולספק להם חמצן בלי ריאות, ולשמור על סטריליות בלי מערכת חיסון. זו משימה עצומה.
אני מדמה זאת לסימפוניה שבה כל קטע צריך להיכנס בדיוק בזמן הנכון כדי ליצור שיר מורכב ויפה – אבל אם חלק אחד אינו מוכן בזמן, הכל מתפרק. העבודה שלי היא להיות המנצחת על התזמורת.
היכן את רואה את עתיד תרומות האיברים בעוד 30 שנה?
היום, תרומת איברים מפגרת מאחורי הצרכים. מדענים שואפים לשנות זאת על-ידי הגדלת מספר התורמים, הנגשת איברים נוספים על-ידי התחדשות היכן שאפשר בהם ובניית טכנולוגיה חדשה – כפי שהצוות שלי ואני עושים עם לב הרפאים. הכל כדי לספק ביקוש. אבל הגישה לטיפול אינה שווה. למעשה, השתלת איברים היא סוגיה עצומה של אי-שוויון בריאותי. היום, מערכת השתלת האיברים נכשלת באנשים שאינם לבנים. לדוגמה, לאמריקנים בעלי מוצא אפריקני יש שיעור גבוה יותר של אי-ספיקת לב אבל פחות סביר שהם יקבלו לבבות.
ככל שהמדע מתקדם, למדענים יש הזדמנות להפוך איברים לנגישים ולספק איברים שאינם דורשים תרופות רעילות ויקרות. אני מצפה ליום ההוא ועובדת עליו מדי יום כדי לעזור ליצור אותו.
רוב האנשים יודעים חודשים עד שנים מראש שהם זקוקים להשתלה. בדרך כלל, זמן ההמתנה הנוכחי ללב הוא כשנה עבור אמריקנים לבנים אבל ארוך יותר עבור אמריקנים ממוצא אפריקני, בזמן שהנתונים עבור לטינים ואסיאתים פחות ברורים. באיברים אחרים, ההמתנה יכולה להיות 3 עד 5 שנים. לא רק שזו תקופה ארוכה – זו תקופת המתנה בלתי הוגנת שצריכה להשתנות.
בניית לב היא מאמץ הנמשך 24/7, 365 ימים בשנה. הצוות ואני מחויבים יחד עם תומכינו, לנצל את ההזדמנות לבנות לבבות מוקדם יותר ולשנות את תחום השתלות הלב מניתוחי חירום לניתוחים מתוכננים בבתי חולים וכן ולעשות זאת בצורה שוויונית.
עוד בנושא באתר הידען:
- טלאי ללב המכיל חומרים מגופו של החולה עשוי להחליף השתלות לב
- חברת באייר תבדוק תרופות חדשות על רקמות לב אנושיות מודפסות ממעבדתו של פרופ’ טל דביר בת”א
- רקמת לב תלת-ממדית מהונדסת שתשמש להתאמה אישית של תרופות ולפיתוח טיפולים חדשים
- חוקרי הטכניון ורמב”ם הפיקו במעבדה תאים ורקמות שיוכלו לשמש בעתיד להשתלות ולגילוי תרופות
2 תגובות
למה לא להדפיס בתלת-מימד את השלד, אבל, בכל פעם לבנות עוד קטע ועוד קטע, ואז בכל קטע מתמודדים עם חלק קטן (בגודל של הלב הקטן שפיתחו בתל אביב) זה יפשט את הבעיה למשהו שיודעים להתמודד איתו.
בלוף יחצני