חוקרים הצליחו לשפר את מצבן של ריאות פגומות שנתרמו להשתלה, באמצעות חיבורן למערכת הדם של חזיר חי

עבור חולים במחלות כמו נפחת הריאות או סיסטיק פיברוזיס, השתלת ריאה עשויה להציל חיים ולאפשר להם לחזור לתפקוד מלא, ללא תלות באספקת חמצן חיצונית. אך הביקוש עולה על ההיצע, ובכל שנה מתים חולים רבים בעודם ממתינים לריאה מתאימה. אפילו כאשר נמצא תורם מתאים, לעתים קרובות הריאות אינן במצב טוב מספיק להשתלה: רק כעשרים אחוזים מהריאות הנתרמות בריאות מספיק בשביל שיושתלו בחולים. כל דרך שתגדיל את אחוז הריאות הראויות להשתלה תוביל להצלת חיים.

לפני כעשר שנים פיתחו רופאים מטורונטו שיטה שבעזרתה הצליחו לשפר את מצבן של חלק מהריאות. בשיטה זו, המכונה "זילוח (פרפוזיה) של הריאות מחוץ לגוף" (ex vivo lung perfusion, או EVLP), הריאות הפגועות מוחזקות באזור סטרילי, בטמרפרטורת הגוף, כשהן מחוברות למכונת הנשמה וגם לצינורות המזרימים אל כלי הדם שלהם נוזל שמכיל חמצן וחומרי מזון. הטיפול הזה מאפשר לריאות להתאושש ולחדש את עצמן, ובחלק מהמקרים מאפשר להן להגיע למצב טוב מספיק כדי שיהיו ראויות להשתלה. מאז ועד היום כ-600 ריאות, שהוגדרו  לא ראויות להשתלה, עברו EVLP ולאחר מכן הושתלו בהצלחה בחולים.

אך השיטה הזו אינה מושלמת. אחת הבעיות העיקריות היא שהריאות מסוגלות לשרוד בצורה כזו רק כמה שעות, ופעמים רבות זה פשוט לא מספיק. "אם יש לך יותר זמן, יש לך זמן לתקן את הפגמים", הסביר מרסלו סייפל (Cypel), שהיה ממפתחי השיטה, בראיון לניו-יורק טיימס. "אי אפשר להעלים דלקת ריאות תוך ארבע עד שש שעות בלבד. אבל אם הריאות יכולות לשרוד כמה ימים, זה אפשרי".

ניתוח השתלת ריאות | צילום: HOP FOCH / PHANIE / SCIENCE PHOTO LIBRARY
רק כעשרים אחוזים מהריאות שנתרמות להשתלה אכן מתאימות לכך מבחינת מצבן. ניתוח השתלת ריאות | צילום: HOP FOCH / PHANIE / SCIENCE PHOTO LIBRARY

מחוץ לגוף, מחובר לדם

חוקרים מארצות הברית בדקו את האפשרות להאריך את הטיפול באמצעות חיבור של הריאות  למערכת דם אמיתית, במקומות לצנרת עם נוזל דמוי-דם. לפני שנה הם פרסמו מאמר שבו הראו כי אפשר לתקן ריאות פגומות של חזיר על ידי חיבורן למערכת הדם של חזיר חי. במאמר חדש, הם עשו דבר דומה עם ריאות אדם. 

הריאות שנבחרו לניסוי נתרמו להשתלה, אך היו פגומות בשל פגיעה פיזית, דלקת ריאות או בצקת, והרופאים קבעו שהן אינן במצב מתאים להשתלה. אחת הריאות עברה טיפול של חמש שעות ב-EVLP, אך גם לאחר מכן לא הייתה ראויה להשתלה. החוקרים חיברו  את הריאות לעורקים של חזיר חי, והשאירו אותן כך במשך 24 שעות. "החזיר היה מסוגל להשאיר את הריאות בחיים, וזה איפשר להן לתקן את עצמן", אמר מתיו בקטה (Bacchetta), אחד החוקרים החתומים על המאמר.

כל חמש הריאות הראו שיפור ניכר בעקבות הטיפול. "הן לא ריאות נורמליות במאה אחוז, אבל הן קרובות מספיק", אמרה גורדונה ואניאק-נובקוביק (Vunjak-Novakovic), אחת ממובילות המחקר, לאתר New Scientist. "אם נוכל להציל שתיים מתוך כל ארבע ריאות שנדחות כיום, נוכל להגדיל פי שלושה  את מספר הריאות הזמינות להשתלה".

הריאה שלא עברה שיפור מספיק בעזרת זילוח מחוץ לגוף נראתה גם היא טוב בהרבה אחרי שחוברה לחזיר – וזאת למרות שהוחזקה יותר מ-22 שעות בקירור, ושהות ארוכה כל כך גורמת נזק נוסף לאיבר. "האספקה של מנגנוני תיקון ביולוגים, במשך פרק זמן ארוך מספיק, אפשרה לנו לתקן את הריאות הפגומות שאי אפשר היה להציל בדרך אחרת", הסביר אחמד חוזיין (Hozain), גם הוא ממובילי המחקר.

ריאת אדם לאחר EVLP שלא הצליח (שמאל) ולאחר הטיפול עם החזיר (ימין) | צילום: Ahmed Hozain and John O'Neill/Columbia Engineering
מצא את ההבדלים: ריאת אדם לאחר EVLP שלא הצליח (שמאל) ולאחר הטיפול עם החזיר (ימין) | צילום: Ahmed Hozain and John O'Neill/Columbia Engineering

חזיר או אדם

הריאות האלו לא יושתלו בחולים – הדם של החזירים עלול היה לזהם אותן בחיידקים או נגיפים, ומערכת החיסון של החולים תתקוף כל תא או חלבון ממקור חזירי שעשוי היה להישאר שם, גם לאחר ניקוי. אך המטרה היא כמובן לפתח מערכת שתוכל לתקן ריאות שיועברו להשתלה. יש דרכים בהן אפשר לעשות זאת. אחת היא להשתמש בחזירים מיוחדים, מהונדסים גנטית כך שמערכת החיסון של אדם לא תתקוף את התאים שלהם, ומגודלים בתנאים סטריליים. חוקרים עובדים כבר כמה שנים על פיתוח חזירים כאלו, כדי שאפשר יהיה להשתמש באיברים שלהם להשתלה בבני אדם. אותם חזירים יוכלו גם לעזור בתיקון ריאות של בני אדם.

השיטה השנייה היא להוציא את החזירים מהמשוואה לחלוטין, ובמקום זאת לחבר את הריאות למערכת הדם של אדם – ועדיף לזו של החולה שבו הריאות יושתלו בסוף של דבר. אדם או חיה שמחוברים כך לריאה חיצונית צריכים לקבל תרופות שמדכאות את מערכת החיסון שלהם, כדי שזו לא תתקוף את האיבר הזר. מועמדים להשתלה מקבלים תרופות כאלו בכל מקרה, כדי שלא ידחו את האיבר לאחר שיושתל בגופם. כך החולים יוכלו לתקן את הריאות הפגומות המיועדות להם.

הרעיון של חולה מועמד להשתלה המחובר ומזרים דם לקופסה בה נמצאות ריאות ש"נושמות" בעזרת מכונת הנשמה נשמע כמו מדע בדיוני, אמר זכרי קון (Kon), מנהל המרכז להשתלת ריאות במרכז הרפואי של אוניברסיטת ניו-יורק, לניו-יורק טיימס, "אבל המאמר הזה מראה שככל הנראה זה יכול לעבוד, ואכן עובד. האם הייתי שוקל לעשות זאת? בהחלט".