قلب خوکی که اخیراً به انسان پیوند زده شد، به ویروس خوک آلوده بود

به‌گفته‌ی متخصصان پیوند عضو، قلب خوکی که اوایل سال جاری طی عمل جراحی برجسته‌ای به یک بیمار آمریکایی پیوند زده شد، حامل یک ویروس خوک بود که ممکن است درنهایت دو ماه پس از پیوند، موجب مرگ بیمار شده باشد.

دیوید بنت در ماه ژانویه در آستانه مرگ قرار داشت که در پیوند پیشگامانه بین‌گونه‌ای قلب خوکی را دریافت کرد که ازلحاظ ژنتیکی اصلاح شده بود. این عمل که ابتدا با موفقیت همراه بود، مورد تحسین قرار گرفت.

چند روز پس از اینکه قلب بنت با قلب یک خوک عوض شد، او می‌توانست روی تخت بنشیند و قلب جدید او به‌خوبی می‌تپید. اما حدود ۴۰ روز بعد، وضعیت بنت ۵۷ ساله رو به وخامت گذاشت و او پس از دو ماه از دنیا رفت. در بیانیه‌ای که ماه مارس توسط دانشگاه منتشر شد، سخنگوی دانشگاه گفت در زمان مرگ دلیل آشکاری برای مرگ او شناسایی نشد و پس از بررسی، گزارش کامل این اتفاق منتشر خواهد شد.

جراحان در دانشگاه مریلند قلب خوک را برای پیوند به انسان آماده می‌کنند

اکنون، به‌گزارش MIT Technology Review، مشخص شده است قلب بنت تحت‌تأثیر سیتومگالوویروس خوکی قرار داشت که عفونتی قابل پیشگیری است که اثرات مخربی روی پیوند دارد.

وجود ویروس خوک و تلاش‌های نومیدانه برای شکست آن توسط بارتلی گریفیث از دانشکده پزشکی دانشگاه مریلند طی وبیناری که توسط انجمن پیوند آمریکا در تاریخ ۲۰ آوریل به صورت آنلاین پخش شد، توضیح داده شد. این موضوع اکنون به‌شدت در میان متخصصان مورد بحث قرار دارد. آن‌ها فکر می‌کنند عفونت مذکور از عوامل احتمالی مرگ بنت بود و علت احتمالی این مسئله است که چرا قلب او بیش از این دوام نیاورد. گریفیث که معتقد است این ویروس می‌تواند عامل از کار افتادن قلب بیمار و مرگ او بوده باشد، گفت: «درحال بررسی علت مرگ او هستیم.»

تعویض قلب در مریلند آزمایش بزرگی برای پیوند اعضا بین گونه‌های مختلف بود. اما ازآنجایی که خوک‌های خاصی که برای تأمین اعضا پرورش یافته بودند، فرض می‌شد عاری از ویروس باشند، به‌نظر می‌رسد آزمایش تحت تأثیر خطای قابل‌اجتنابی قرار گرفت.

تشخیص ویروس خوک در قلب بنت لزوما خبر کاملاً بدی برای پیوند عضو بین گونه‌ها نیست. اگر ویروس خوک نقش داشته است، می‌تواند به این معنا باشد که پیوند قلب عاری از ویروس می‌تواند به مدت بسیار بیشتری دوام آورد.

برخی جراحان فکر می‌کنند که ازنظر تئوری، جدیدترین اعضای پیوندی که از حیوانات اصلاح‌شده ژنتیکی می‌آیند، می‌توانند برای سال‌ها به کار خود ادامه دهند و روش‌های دقیق‌تر باید بتوانند ویروس را غربالگری کنند. گریفیث حین ارائه خود گفت: «اگر علت آن عفونت بوده باشد، احتمالاً می‌توانیم در آینده از آن جلوگیری کنیم.»

بزرگ‌ترین مانع برای پیوند اعضای حیوانی، سیستم ایمنی انسان است که به‌طور وحشیانه‌ای طی فرایندی که «رد پیوند» نامیده می‌شود، به سلول‌های خارجی حمله می‌کند. شرکت‌ها به‌منظور اجتناب از وقوع رد پیوند، خوک‌ها را مهندسی کرده‌اند و چند ژن را حذف و چند ژن‌ را اضافه کرده‌اند تا کاری کنند که این بافت‌ها مورد حمله سیستم ایمنی قرار نگیرند. نسخه مورد استفاده در مریلند از خوکی با ۱۰ تغییر ژنتیکی می‌آید که توسط شرکت ریویویکور، یکی از شرکت‌های تابعه‌ی یونایتد تراپوتیکس، تهیه شد.

در پی آزمایش‌های امیدوارکننده از چنین ارگان‌های خوکی در بابون‌ها، سه تیم پیوند ایالات متحده اولین مطالعات انسانی را از اواخر ۲۰۲۱ آغاز کردند. جراحان در دانشگاه نیویورک و دانشگاه آلاباما کلیه خوک‌ها را به افراد مرگ مغزی متصل کردند، اما دانشمندان مریلند فراتر رفتند و گریفیث اوایل ژانویه قلب خوک را وارد قفسه سینه بنت کرد.

انتقال ویروس‌های خوک به انسان همواره یکی از موضوعات نگران‌کننده بوده است. برخی می‌ترسند که پیوند عضو خوک به انسان، درصورتی که ویروسی در بدن بیمار سازگاری پیدا کند و سپس به پزشکان و پرستاران منتقل شود، بتواند موجب آغاز دنیاگیری شود. این نگرانی می‌تواند آنقدر جدی باشد که نیازمند نظارت مادام‌العمر بر بیماران باشد.

جی فیشمن، متخصص عفونت‌های مرتبط با پیوند عضو در بیمارستان عمومی ماساچوست می‌گوید این باور وجود ندارد که ویروس خاصی که در قلب اهداشده به بنت پیدا شد، بتواند سلول‌های انسانی را آلوده کند. او فکر نمی‌کند که این ویروس ازنظر شیوع در میان انسان‌ها خطرناک باشد.

درعوض، مشکل این است که سیتومگالوویروس خوکی با واکنش‌هایی در ارتباط است که می‌توانند به عضو و بیمار آسیب بزنند و پیامدهای فاجعه‌باری را در پی داشته باشند. به‌عنوان مثال، دو سال پیش پژوهشگران آلمانی گزارش کردند که قلب خوک پیوندشده به بابون‌ها در صورت وجود ویروس فقط دو هفته دوام می‌آورد، درحالی‌که ارگان عاری از عفونت می‌توانست بیش از نصف سال دوام بیاورد. به‌گفته‌ی پژوهشگران، سطوح ویروس در قلب‌های خوکی که از بابون‌ها جدا شد، بسیار بالا بود.

پژوهشگران فکر می‌کنند که سیتومگالوویروس خوکی نه‌تنها به این دلیل که سیستم ایمنی بابون‌ها به خاطر استفاده از داروها سرکوب شده بود، بلکه همچنین به این دلیل که سیستم ایمنی خوک ویروس را مهار نمی‌کرد، از کنترل خارج شده بود. پژوهشگران در آن زمان هشدار دادند، احتمال اینکه چنین اتفاقی در انسان‌ها نیز رخ دهد، بالا است. یواخیم دنر، از مؤسسه ویروس‌شناسی دانشگاه آزاد برلین که هدایت مطالعه انجام‌شده روی بابون‌ها را برعهده داشت، می‌گوید راه‌حل این مشکل آزمایش دقیق‌تر است. تیم آمریکایی ظاهراً پوزه خوک را برای ویروس آزمایش کرده بودند، اما این ویروس اغلب در عمق بافت‌ها پنهان است. دنر می‌گوید:

این ویروسی نهفته است و تشخیص آن سخت است، اما اگر حیوان را بهتر آزمایش کنید، این اتفاق نخواهد افتاد. ویروس را می‌توان شناسایی کرد و به‌راحتی از جمعیت خوک‌ها حذف کرد، اما آن‌ها متأسفانه از روش آزمایشی خوبی استفاده نکردند و ویروس را تشخیص ندادند. خوک اهداکننده آلوده بود و ویروس ازطریق پیوند منتقل شد.

دنر می‌گوید هنوز هم فکر می‌کند که این آزمایش موفقیت بزرگی بود. برای مثال، اولین پیوند قلبی انسان به انسان در سال ۱۹۶۷ فقط ۱۸ روز دوام آورد و دو سال بعد، یک مورد پیوند در آلمان فقط ۲۷ ساعت دوام آورد. دنر می‌گوید مرگ بنت را نمی‌توان فقط ناشی از ویروس دانست. او می‌گوید: «این موضوع را فراموش نکنید که بنت به‌شدت بیمار بود. شاید ویروس نقش داشت، اما تنها علت آن نبود.»

علت مرگ بنت مهم است، زیرا اگر قلب او درنتیجه رد پیوند توسط ایمنی از کار افتاده باشد، ممکن است نیاز باشد پژوهشگران فرایند خود را از اول بازبینی کنند. در غیر این صورت، انتظار می‌رود شرکت‌هایی مانند United Therapeutics و eGenesis یا دانشگاهیانی که روی آن‌ها کار می‌کنند، طی یکی دو سال آینده کارآزمایی‌های بالینی اعضای خوک را آغاز کنند.

پس از اینکه گریفیث درخواستی برای سازمان غذا و دارو فرستاد تا به او اجازه دهند که عضو حیوانی را در پیوندی که فقط برای یک بار انجام می‌شد، آزمایش کند، به بنت پیشنهاد پیوند قلب خوک داده شد. او کاندیدای خوبی برای این تلاش جسورانه درنظر گرفته می‌شد، زیرا به دلیل نارسایی قلبی در آستانه مرگ بود و همچنین واجد شرایط قلب انسان نبود. در ۳۱ دسامبر ۲۰۲۱، سازمان غذا و دارو ایمیلی را برای گریفیث ارسال کرد و گفت می‌تواند درصورت رضایت بیمار و تأیید کمیته اخلاقی درمان بنت را برای «نارسایی قلبی برگشت‌ناپذیر» انجام دهد.

وضعیت بنت در تمام مدت شکننده بود. با‌این‌حال، به‌گفته‌ی گریفیث، پس از پیوند، قلب او بسیار عادی و قوی به‌نظر می‌رسید. حتی در نمونه‌برداری که روز ۳۴ انجام شد، نشانه‌ای از حمله ایمنی که پژوهشگران از آن می‌ترسیدند، دیده نشد. نتیجه معجزه‌آسا بود. با‌این‌حال، گریفیث اذعان کرد که تیم پزشکی در این مورد که آیا کار درست را انجام می‌دهند، نگران بودند چراکه با موضوعات ناشناخته‌‌ی متعددی مواجه بودند.

برای بررسی سلامت قلب خوک، پژوهشگران به‌طور مداوم بیمار خود را با آزمایش‌های خونی پیشرفته تحت‌نظر داشتند. آن‌ها از توالی‌یاب DNA برای اسکن خون بیمار برای پیدا کردن قطعات شناور ژن‌های خوک استفاده کردند (افزایش این قطعات ژنی نشانگر این است که سلول‌های قلب درحال مرگ هستند).

آزمایش جدیدی دیگری که توسط شرکت Karius ساخته شده بود، خون بنت را به‌دنبال آثار صدها باکتری و ویروس بررسی می‌کرد. همین آزمایش بود که روی خون بنت ۲۰ روز پس از جراحی انجام شد و برای اولین بار درمورد حضور ویروس سیتومگالوویروس خوکی هشدار داد. اما سطح ویروس آنقدر پایین بود که تیم فکر کرد نتیجه ممکن است خطا باشد، خصوصا که فرض می‌شد خوک‌ها عاری از میکروب باشند.

پزشکان با مشکل دیگری رو‌به‌رو شدند. انجام آزمایش خون ویژه ده روز طول کشید. بنابراین، آن‌ها هنوز نمی‌دانستند که ویروس درون قلب جدید بنت شروع به تکثیر کرده است و موجب آغاز چیزی شده است که گریفیث معتقد است احتمالاً انفجار سیتوکین (طوفانی از مولکول‌های سیستم ایمنی) بوده است. حتی بدون آزمایش‌های پیشرفته، مشکل جدی بنت در حدود روز ۴۳ خود را نشان داد. آن روز بنت دچار تب شد و به سختی تنفس می‌کشید. گریفیث گفت: «وضعیت او واقعا ناجور به‌نظر می‌رسد. اتفاقی برایش افتاده بود. او توجه خود را از دست داد و با ما حرف نزد.»

پزشکان سپس با مشکل رایجی در پزشکی پیوند مواجه شدند: مبارزه با عفونت‌ها و درعین‌حال مهار سیستم ایمنی بیمار برای پیشگیری از حمله به عضو پیوندی. آن‌ها در پیدا کردن راه‌حل در وضعیتی که مواد ناشناخته‌ای وجود داشت، ناتوان‌تر شدند.

پژوهشگران علاوه بر اینکه نمی‌توانستند وسعت واقعی عفونت را حدس بزنند، با این مشکل نیز رو‌به‌رو بودند که کسی تا‌به‌حال انسان مبتلا به این نوع ویروس خوکی را درمان نکرده بود.‌آن‌ها درنهایت به‌عنوان آخرین راه‌چاره، از سیدوفوویر استفاده کردند که گاهی برای بیماران مبتلا به ایدز تجویز می‌شود. علاوه‌بر‌این، ازآنجایی که سیستم ایمنی او بسیار ضعیف بود، آن‌ها همچنین دو بار به او ایمونوگلوبولین وریدی دادند (آنتی‌بادی‌هایی که از اهداکنندگان خون جمع‌آوری شده بود).

وضعیت بنت ۲۴ ساعت بعد بهتر به نظر می‌رسید و روی صندلی نشست. گریفیث می‌گوید: «تاحدودی آرامش پیدا کردیم که این مانع را پشت سر گذاشتیم.» اما این آرامش زیاد طول نکشید. یک هفته بعد وضعیت بنت دوباره بد شد و در نهایت قلبش از کار ایستاد.

دیوید بنت، دریافت‌کننده قلب خوک در کنار دکتر بارتلی گریفیث از دانشگاه مریلند که جراحی پیوند قلب او را انجام داد.

گریفیث به این مسئله فکر می‌کند که آیا بنت دچار همان سندرمی شده بود که قبلا در بابون‌هایی که قلب خوک آلوده را دریافت کرده بودند، دیده شده بود. در این سندرم، ویروس پاسخ التهابی گسترده‌ای را ایجاد می‌کند و موجب تورم و اثرات دیگر می‌شود. فیشمن از بیمارستان عمومی ماساچوست براساس شنیده‌هایش درمورد بنت می‌گوید: «به‌نظر می‌رسد سندرم ناشی از ویروس بود.»

با‌این‌حال، هنوز خیلی زود است که با اطمینان بگوییم بنت چرا از دنیا رفت و پژوهشگران درحال بررسی سرنخ‌های پیچیده و متناقض هستند. پزشکان همچنین نگران هستند که با دادن آنتی‌بادی‌های انسانی کار اشتباهی کرده باشند. آزمایش‌های بعدی نشان داد این فرآورده‌های خونی حاوی مقدار آنتی‌بادی ضدخوک بوده است و آن‌ها نیز ممکن است به عضو آسیب رسانده باشند. اگرچه، در نمونه‌ای که اواخر آزمایش از قلب خوکی بنت برداشته شد، نشانه‌هایی از رد توسط سیستم ایمنی دیده نمی‌شد. رد عضو پیوندی توسط سیستم ایمنی بزرگ‌ترین ترس در کل آزمایش و چیزی بود که خوک‌ها به طورخاص با هدف اجتناب از آن مهندسی شده بودند. درعوض، الگوی آسیب شبیه چیزی بود که در بابون‌ها در آلمان دیده شده بود.

گریفیث در طول سخنرانی خود توضیح داد که چگونه سندرم ویروسی ممکن است موجب ناسایی قلب شده باشد: سندرمی با هشدار غیرمنتظره که با نتیجه آزمایش شروع شد، به عفونت بزرگ‌تری تبدیل شد و سپس آبشار مخربی از التهاب را به راه انداخت. گریفیث گفت: «شخصا حدس می‌زنم که او در پاسخ به انفجار التهابی دچار نشت مویرگی شد و قلبش را اِدم (خیز) فرا گرفت، ادم به بافت فیبروتیک تبدیل شد و او دچار نارسایی قلبی دیاستولیک شدید و بازگشت‌ناپذیر شد.»

پژوهشگران می‌گویند این رویه به علت بینش‌های ارشمندی که به دست آوردند، با ارزش بود. در بیانیه‌ای که ماه مارس توسط دانشگاه منتشر شد، پسر بنت گفت: «امیدواریم آنچه از این عمل جراحی آموخته شد، در آینده به بیماران کمک کند و روزی به کمبود اعضای بدن که هر سال جان افراد زیادی را می‌گیرد، پایان دهد.»

با‌این‌حال، وجود ویروس (که خطرهای آن قبلا به خوبی مستند شده بود)، می‌تواند در سوالات برخی افراد در این مورد که آیا آزمایش اصلا باید انجام شود یا نه، لحاظ شود. آرتور کاپلان، متخصص اخلاق زیستی در دانشگاه نیویورک می‌گوید: «این هشدار بزرگی است. اگر پزشکان نتوانند از عفونت پیشگیری یا آن را کنترل کنند، توجیه چنین آزمایش‌هایی بسیار دشوار خواهد بود.» کاپلان می‌گوید او درمورد درست بودن این رویه خطرناک نگران بوده است، زیرا بنت در آستانه مرگ بود و توانایی او برای رضایت یا پایان دادن به مشارکتش واضح نیست.

پزشکان بنت او را داوطلب جسوری خوانده‌اند که بسیار مبارزه کرد. گریفیث در طول وبینار گفت: «این تلفات سخت است. او یک بیمار بود و این برای ما یک آزمایش نبود. تنها چیزی که او می‌خواست، این بود که زندگی کند. او مرد شوخ‌طبعی بود. او در مسیر پیوند قلب خوک به او، به من نگاه کرد و خیلی جدی گفت: مطمئنی که نمی‌توانم قلب انسان دریافت کنم؟»