בשנים האחרונות עולה המודעות למחסור באיברים להשתלות ברחבי העולם – מחסור שמוביל לניסיונות תמידיים לפיתוח טכנולוגיות וטיפולים רפואיים חדשניים שיוכלו להקל על תורי ההמתנה המתארכים להשתלות איברים. מחסור מורגש בכל האיברים להשתלה, ובכלל זה במחסור בהשתלות כבד שמשמשות כיום טיפול מציל חיים יחידי לאנשים שפיתחו אי ספיקת כבד סופנית מסיבה כלשהי.

באופן עקרוני, השתלת כבד מן המת דורשת כיום התייצבות מיידית בבית החולים של החולה שמועמד להשתלה – תוך שעתיים בלבד. לאחר שהחולה מתקבל להשתלה, הוא עובר סדרת בדיקות מהירה כדי לקבוע האם הוא כשיר רפואית לניתוח. ואילו הכבד המושתל מועבר מהתורם לחדר הניתוחים בצידנית בתנאי קירור בטמפרטורה של 4 מעלות - תהליך שמגביל את האפשרות להשתמש בכבד להשתלה תוך 12 שעות בלבד ויש גם מחמירים שקובעים פרק זמן שלא יעלה על 9 שעות.

עתה מתברר במחקר אמריקאי כי ניתן לייעל את שיטת הצינון של כבדים אנושיים שהוצאו מתורמי איברים ולהקפיאם לטמפרטורה של מתחת לאפס – ובשילוב עם טכנולוגיה שמבצעת פרפוזיה (זילוח) – דהיינו הזרמה חיצונית של דם שמכיל רכיבים חיוניים לכבד, וזאת במטרה להשביח כבדים שמיועדים להשתלה ולהאריך משמעותית פי שלושה את הזמן שיוכלו להישאר מחוץ לגוף.

הכבד שרד מחוץ לגוף למעלה מיום

החוקרים מאוניברסיטת הרווארד ובית החולים מסצו'סטס ג'נרל בבוסטון הדגימו כבר לפני חמש שנים במחקרים בחולדות כי הקפאת כבד לטמפרטורה של מינוס 6 מעלות מסייעת להאריך את זמן התפקוד של כבד ואת משך הזמן שניתן להשאירו מחוץ לגוף לצורך השתלה עתידית. בשיטה שנבחנה – הכבדים הקטנים של החולדות הוקפאו ובהמשך כשהופשרו מהקפאה, הוזרמו אליהם רכיבים תזונתיים חיוניים וחמצן באמצעות פרפוזיה (זילוח).

בהמשך פיתחו החוקרים פרוטוקול מיוחד לבחינת התועלת בהקפאת כבדים אנושיים שמשקלם הממוצע 1.5 ק"ג (בהבדל ממשקל של 10 גרם בלבד לכבד של חולדה) בתהליך שכונה על ידם סופר-קירור (supercool) – הקפאה לטמפרטורה של מינוס 4 מעלות, וזאת תוך שימוש במכשיר המבצע פרפוזיה גם לפני הקפאת הכבד וגם לאחר הפשרתו – ונמצא כי שיטה זו מאפשרת להאריך ב-27 שעות את משך הזמן שהכבד המיועד להשתלה יכול לשהות מחוץ לגוף, דהיינו למעלה מיום שלם. החוקרים הראו כי המדדים שבוחנים את תפקוד הכבד לקראת השתלה לא הושפעו מההקפאה ונותרו דומים לפני ואחרי הקפאת הכבד.

האתגר בהקפאת כבדים מורכב כי תהליך ההקפאה עלול להוביל להצטברות גושי קרח בכבד שמיועד להשתלה – גושים שעלולים לגרום לפגיעה בתאים והרס וקרע של רקמות בכבד. החוקרים הראו כי הכבדים האנושיים שעברו הקפאה בשיטה החדשה תפקדו כהלכה מבחינת מדדי שימוש בחמצן, יצור מיצי מרה ומטבוליזם של אנזימים מסוג לקטט – לאחר שעברו פרפוזיה הן לפני ההקפאה והן לאחר שהופשרו חזרה לטמפרטורת החדר. כמו כן, הכבדים תפקדו היטב כשעברו "סימולציה של השתלה" וחוברו למכשיר שמספק להם דם באופן מלאכותי.

המחקר נתמך על ידי המכון הלאומי לבריאות בארה"ב (NIH) והיחידה לחקר ופיתוח הרפואה הצבאית בצבא האמריקאי (USAMRDC), וממצאיו מדווחים בגיליון ספטמבר 2019 של כתב העת Nature Biotechnology.

"בנק איברים"

במחקר הנוכחי החוקרים לא השתמשו בכבדים אנושיים שנמצאו מתאימים להשתלות איברים מטעמים אתיים – כדי שלא להחמיר את המחסור באיברים, ונעשה למעשה שימוש בכבדים אנושיים פגועים. החוקרים העריכו כי בכבדים שהם בריאים מראש – ההנחה כי ניתן יהיה להאריך את משך הזמן מחוץ לגוף בשיטה החדשה אף יותר מפרק הזמן שתועד במחקר – למשך ימים. כמובן שככל שהזמן שאיבר יכול לשרוד מחוץ לגוף מתארך – כך גדלים הסיכויים שניתן יהיה להשתילו בחולה המתאים ביותר מבחינת סיכויי ההצלחה של ההשתלה.

החוקרים מציינים כי בשלב הבא יבחנו את תפקודם של כבדים שעברו הקפאה בשילוב פרפוזיה בשיטה החדשה על חזירים, וזאת כשלב מקדים לקראת ניסויים קליניים בבני אדם לבחינת השתלות של כבדים שעברו את תהליך ההקפאה החדשני.

המחקר החדש מצטרף לשיטה נוספת שנבחנת בשנים האחרונות במחקרים – להארכת זמן השהות של כבדים המיועדים להשתלה מחוץ לגוף – באמצעות חיבורם למכונה המבצעת פרפוזיה ומחדירה להם רכיבים תזונתיים וחמצן מבלי לקרר או להקפיא אותם, בטמפרטורת החדר. בשיטה זו, בתהליך הזילוח מועברים דרך הכבד תאי דם לבנים וטסיות דם בשילוב רכיבים חיוניים, וזאת בהבדל מתהליך הפרפוזיה במחקר הנוכחי שעשה שימוש בהעברה דרך הכבד של תאי דם אדומים ונוזל הדם (פלזמה) בשילוב עם רכיבים חיוניים. בבריטניה כבר החל שימוש נרחב בשיטה על ידי שירותי הבריאות ממלכתיים (NHS). השיטה שמתוארת במחקר הנוכחי היא למעשה שכלול של שיטת הפרפוזיה.

בראיון לתקשורת הבהיר אחד החוקרים כי נדרשות שיטות מגוונות להארכת משך החיים של כבדים אנושיים שמיועדים להשתלה – הן באמצעות פרפוזיה והן באמצעות הקפאה ופרפוזיה. "המטרה הסופית היא לאפשר הפעלה של בנק איברים שבו ניתן לשמר איברים שמיועדים להשתלה למשך שנים, והמחקרים בתחום צפויים להימשך גם בעתיד הקרוב", הבהיר החוקר.

בישראל בשנת 2018 בוצעו 88 השתלות כבד – עלייה משמעותית של 35% בהשוואה לשנה קודמת (56) שבה דווח על ירידה. בתחילת 2019 היו 101 חולים ברשימת ההמתנה להשתלת כבד בישראל, ובשנת 2018 דווח על 32 חולים שנפטרו בזמן המתנה להשתלת כבד.

Nature Biotechnology, DOI: 10.1038/s41587-019-0223-y