Po raz pierwszy w historii medycyny udało się przeszczepić serce, które ani na moment nie przestało bić. Dzięki innowacyjnej technologii opracowanej w Narodowym Szpitalu Uniwersyteckim w Tajpej (NTUH), lekarze osiągnęli coś, co do niedawna wydawało się niemożliwe: transplantację bez jakiejkolwiek przerwy w pracy organu, bez tzw. czasu niedokrwienia. To przełom, który może całkowicie zmienić przyszłość kardiochirurgii i znacząco zwiększyć szanse na przeżycie pacjentów.
Jak uniknąć niedotlenienia serca podczas przeszczepu?
Dotychczasowe procedury transplantacji serca zawsze wiązały się z istotnym ryzykiem biologicznym i technicznym. Po pobraniu organu od dawcy serce jest natychmiast schładzane i przechowywane w specjalnie przygotowanych warunkach hipotermii, zwykle w temperaturze około 4oC, aby znacząco spowolnić procesy metaboliczne i ograniczyć zużycie tlenu przez tkanki. Metoda ta pozwala przedłużyć czas, w którym organ pozostaje zdolny do ponownego uruchomienia po przeszczepieniu.
Czytaj też: Czwarta wątroba, dziesięć procent szans, jedna decyzja. Niezwykły przeszczep w Szczecinie
Jednak nawet najlepsze środki ochronne nie są w stanie zapobiec powstawaniu tzw. czasu niedokrwienia – okresu, w którym serce nie jest zaopatrywane w krew ani tlen. Nawet przy szybkim pobraniu i sprawnym przetransportowaniu organu, czas ten zazwyczaj wynosi od kilkudziesięciu minut do kilku godzin. To wystarcza, by w komórkach mięśnia sercowego doszło do nieodwracalnych zmian: niedobór tlenu prowadzi do spadku produkcji energii (ATP), gromadzenia się szkodliwych metabolitów oraz inicjacji procesów zapalnych.
Nawet krótkotrwałe niedokrwienie może powodować mikrouszkodzenia mięśnia sercowego (myokardium), zmniejszając jego zdolność do skutecznego kurczenia się po przeszczepie. Im dłużej trwa okres niedotlenienia, tym większe jest ryzyko poważnych powikłań: od pierwotnej dysfunkcji przeszczepionego serca (PGD), przez immunologiczne odrzuty, aż po stopniowe, postępujące pogarszanie się wydolności przeszczepu w miesiącach lub latach po operacji. W skrajnych przypadkach skutkiem może być konieczność ponownego przeszczepienia lub śmierć pacjenta.
Dlatego czas niedokrwienia jest jednym z kluczowych parametrów branych pod uwagę przy ocenie jakości i rokowania przeszczepionych serc – im krótszy, tym lepiej. Ba, idealnie, by wynosił 0. Dotychczasowe wysiłki skupiały się na skracaniu tego czasu lub minimalizowaniu jego skutków, ale dopiero technologia zastosowana w Tajpej pozwoliła całkowicie go wyeliminować.
Kardiochirurgia wkracza w nową erę
Operacja przeprowadzona w National Taiwan University Hospital (NTUH) w sierpniu 2024 r. złamała dotychczasowe ograniczenia transplantologii i wyznaczyła nowy kierunek rozwoju tej dziedziny. Zespół chirurgów pod kierownictwem dr Chi Nai-hsina zrealizował procedurę, która do tej pory istniała wyłącznie w sferze teoretycznych rozważań: transplantację serca bez jakiejkolwiek przerwy w jego pracy. Od momentu odłączenia od organizmu dawcy aż do wszczepienia w ciele biorcy serce ani na sekundę nie przestało bić, nie doznało niedotlenienia ani schłodzenia.
Czytaj też: Przełomowy przeszczep w Chinach. Organ nie należał do człowieka
Kluczowym elementem tego przełomu było opracowanie specjalnego urządzenia do podtrzymywania funkcji organu – Organ Care System (OCS). Inspiracją dla jego konstrukcji była technologia pozaustrojowego utlenowania membranowego (ECMO), powszechnie stosowana na oddziałach intensywnej terapii do czasowego wspomagania pracy serca i płuc u krytycznie chorych pacjentów. OCS został zaprojektowany tak, aby umożliwiać nieprzerwany przepływ utlenowanej krwi przez serce dawcy w czasie, gdy znajduje się ono poza organizmem, skutecznie „oszukując” warunki fizjologiczne i utrzymując organ w stanie pełnej funkcjonalności.
Podłączone do OCS serce zostało ostrożnie przeniesione z jednej sali operacyjnej do drugiej – cały czas bijące, w pełni ukrwione i utlenowane. Tam czekała 49-letnia kobieta cierpiąca na zaawansowaną kardiomiopatię rozstrzeniową – schorzenie prowadzące do poważnego osłabienia mięśnia sercowego i niewydolności krążenia. Dzięki innowacyjnej metodzie operacja przebiegła sprawnie, a nowatorski sposób przygotowania organu przyczynił się do wyjątkowo szybkiej i bezproblemowej rekonwalescencji.
Kluczowym wskaźnikiem potwierdzającym sukces procedury był poziom enzymów sercowych (takich jak troponina), które w typowych przeszczepach znacznie wzrastają w odpowiedzi na niedokrwienie i uszkodzenie mięśnia sercowego. W przypadku pacjentki z NTUH wartości te utrzymały się na niskim poziomie, świadcząc o minimalnym urazie tkanki i wysokiej jakości funkcjonalnej przeszczepionego organu. To nie tylko dowód skuteczności nowej technologii, ale także zapowiedź istotnego wydłużenia żywotności przeszczepu i poprawy jakości życia pacjentki w kolejnych latach.
Bijące serce, nowa nadzieja
Co istotne, choć koncepcja transplantacji bijącego serca nie jest całkowicie nowa, to dopiero teraz osiągnięto pełny sukces. W latach 2023-2024 naukowcy ze Stanford University prowadzili pionierskie próby przeszczepów, w których serce dawcy utrzymywano w stanie aktywności dzięki nowoczesnym systemom perfuzji. Procedury te stanowiły istotny krok naprzód w stosunku do tradycyjnych metod, jednak nawet wtedy nie udało się całkowicie uniknąć niedokrwienia. W każdej z dotychczasowych operacji rejestrowano krótkie, lecz znaczące okresy przerwania przepływu krwi – od 10 do 30 minut – pomiędzy pobraniem organu a jego podłączeniem do urządzenia podtrzymującego funkcję krążenia.
Czytaj też: 105 dni z tytanowym sercem. Nowa era transplantologii
Te kilkuminutowe epizody były wystarczające, by mogły wywołać mikrouszkodzenia mięśnia sercowego i wpłynąć na długoterminową funkcjonalność przeszczepionego organu. Dopiero zespół z NTUH dokonał rzeczywistego przełomu, eliminując całkowicie czas niedokrwienia.
Dr Chi Nai-hsin powiedział:
Chcieliśmy wykonać transplantację bez żadnego czasu niedokrwienia, tak aby serce nie musiało się zatrzymywać i mogliśmy uniknąć uszkodzeń, które zazwyczaj następują po ponownym doprowadzeniu krwi.
Sukces pierwszego zabiegu został już powtórzony – na początku 2025 r. zespół NTUH przeprowadził drugą transplantację bijącego serca, również bez żadnego okresu niedokrwienia. Wyniki obu operacji, opisane w Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery Techniques, są niezwykle obiecujące i torują drogę do szerszego wykorzystania tej technologii w przyszłości.
W planach jest dalsze udoskonalanie technologii OCS oraz prace nad zwiększeniem jej dostępności. Lekarze liczą, że w przyszłości transplantacje bez niedokrwienia staną się nowym standardem na całym świecie.
W Polsce temat transportu bijącego serca także zaczyna zyskiwać na znaczeniu. W 2023 r. w Warszawie po raz pierwszy użyto urządzenia umożliwiającego transport serca utrzymywanego w stanie perfuzji. Chociaż na razie technologia ta pozostaje kosztowna – szacunkowo jeden taki transport może kosztować ok. 200 tys. zł – jej rozwój i upowszechnienie mogą oznaczać ogromny postęp dla polskiej transplantologii.
