آنا گزارش می‌دهد؛

شیوع بالای بیماری‌های قلبی و مرگ‌های ناشی از آن از یکسو و انتظار طولانی برای پیوند قلب از افراد مرگ مغزی از سوی دیگر، بسیاری از بیماران قلبی را به نسل جدید قلب‌های مصنوعی از جمله قلب‌های تیتانیومی امیدوار کرده است.

گروه سلامت خبرگزاری علم و فناوری آنا، یاسر مختاری؛ قلب یکی از حیاتی‌ترین اندام‌های بدن است و هرگونه اختلال در عملکرد آن ممکن است منجر به پایان زندگی هر موجود زنده‌ای شود. قلب انسان یا هر موجود زنده دیگری یک اندام ماهیچه‌ای توخالی و مخروطی‌شکل است که خون را از طریق رگ‌های خونی به گردش درمی‌آورد. خون، اکسیژن و مواد مغذی لازم را قلب برای بدن مهیا و به از بین رفتن مواد زائد ناشی از سوخت‌وساز بدن کمک می‌کند.

قلب انسان حدود ۳۰۰ گرم است و سالانه حدود دومیلیون لیتر خون را در بدن پمپاژ می‌کند. در وقع هر قلب سالم می‌تواند روزانه با ۱۰۰ هزار بار با تپیدن، خون را به سایر اندام‌های بدن برساند و ضمن تأمین اکسیژن، مواد غذایی و معدنی را از طریق خون به آنها برساند و حیات انسان را تداوم بخشد.

همانگونه که گفتیم، هرگونه اختلالی در ساختار قلب منجر به تهدید مستقیم حیات انسان می‌شود، به همین دلیل از دیرباز به سلامت آن توجه می‌شده است. وقتی قلبی دچار مشکل شود، نخست با دارو و سپس با اقدامات سرپایی – مانند کت لب، آنژیوگرافی و .. – و در نهایت با عمل قلب باز سعی می‌کنند سلامت را به قلب بازگردانند. اما گاه این روش‌ها جواب نمی‌دهد و باید از طریق عمل پیوندِ عضو، قلب سالمی جایگزین قلبی پیشین شود. 

میزان شیوع و مرگ ناشی از بیماری‌های قلبی

در سال ۲۰۲۱ حدود ۵۲۰ میلیون نفر در جهان از بیماری‌های قلبی رنج بردند. این آمار حاکی از شیوع بسیار بالای بیماری‌های قلبی و عروقی در جهان است. از هر سه مورد مرگ در جهان یک مورد به دلیل بیماری‌های قلبی است. در واقع بر اساس آمار‌های رسمی سالانه ۲۰.۵ میلیون نفر در جهان جان خود را به دلیل بیماری‌های قلبی از دست می‌دهند. این آمار ۴۸ درصد کل مرگ و میر‌های ناشی از بیماری‌های غیر واگیر و ۳۱ درصد کل مرگ‌ها را شامل می‌شود. از دیگر سو، میزان مرگ و میر‌های ناشی از بیماری‌های قلبی تقریباً ۵ برابر بیشتر از مرگ‌های مجموع هر سه بیماری سل،ایدز و مالاریا است.

حدود ۴۰ درصد از مرگ‌های ایران نیز ناشی از بیماری‌های قلبی و عروقی بوده است که این آمار تقریباً ۱۴۰ هزار مورد از تعداد مرگ‌های سالیانه در ایران را شامل می‌شود و می‌توان گفت بیماری‌های قلبی و عروقی در ایران اولین عامل فوت ایرانیان است. علاوه بر این میزان مرگ و میر بالا، بسیاری نیز به دلیل عوارض ناشی از این بیماری‌ها ناتوان شده و هزینه‌های اجتماعی و اقتصادی بسیاری را بر خانواده‌ها و جامعه تحمیل می‌کنند.

بر اساس آمار‌های رسمی سالانه ۲۰.۵ میلیون نفر در جهان جان خود را به دلیل بیماری‌های قلبی از دست می‌دهند.

همانگونه که گفتیم درصد بسیار زیادی از جمعیت جهان از بیماری‌های قلبی رنج می‌برند. بر همین اساس درمان‌های مختلفی نیز برای آنها تجویز می‌شود. اما گاه این درمان‌ها جواب نداده و ناگزیز به پیوند قلب از افراد مرگ مغزی هستند. اما کم بودن تعداد این افراد و همچنین صف‌های طولانی انتظار برای عمل پیوند، بسیاری از محققان و مخترعان را بر آن داشته که به دنبال جایگزینی برای قلب انسان باشند، تا در صورت نیاز به تعویض آن، بدون هیچ انتظاری آن را به بیمار قلبی پیوند زنند.

پیوند قلب‌های تغییر ژنتیک داده شده حیوانی

در ژانویه ۲۰۲۲ محققان دانشگاه مریلند اولین قلب اصلاح شده ژنتیکی را به دیوید بنت ۵۷ ساله پیوند زدند و این موضوع امید بسیار زیادی را در محافل علمی و پزشکی جهان و همچنین بسیاری از بیماران در انتظار پیوند قلب ایجاد کرد. اما دیوید بنت که در روز‌های نخست جراحی به نظر حالش رو به بهبود داشت و وضعیت با ثباتی را طی می‌کرد، ناگهان جان خود را از دست داد. محققان علت مرگ این بیمار را نه پس زدن پیوند، بلکه انتقال یک ویروس خوکی به بدن او اعلام کردند. یکسال پس از این جراحی بار دیگر محققان مریلیند در آمریکا قلب اصلاح ژنتیک شده یک خوک دیگر را به لارنس فاوست ۵۸ ساله پیوند زدند. فاوست هم شش هفته پس از دریافت این قلب فوت کرد.

بنت و فاوست اولین افرادی نبودند که قلب یک حیوان را در بدن خود داشتند. در سال ۱۹۸۴ هم یک نوزاد به مدت ۲۱ روز با قلب یک میمون زندگی کرد، اما پس از آن چنین آزمایش‌هایی به طور گسترده متوقف شد.

بنت و فاوست اولین افرادی نبودند که قلب یک حیوان را در بدن خود داشتند. در سال ۱۹۸۴ هم یک نوزاد به مدت ۲۱ روز با قلب یک میمون زندگی کرد، اما پس از آن چنین آزمایش‌هایی به طور گسترده متوقف شد.

اگرچه تجارب پیوند قلب اصلاح ژنتیک شده با شکست مواجه شد، اما پژوهش‌ها و تلاش‌های محققان در این رابطه همچنان ادامه دارد.

قلب‌های مصنوعی

پیش از پیوند قلب از حیوان به انسان، بسیاری از محققان از دهه‌ها قبل تا امروز به دنبال ساخت قلب‌های مصنوعی بوده‌اند.مثلاً، در آوریل ۱۹۶۹ در تگزاس آمریکا نخستین قلب مصنوعی با موفقیت در بدن یک بیمار کاشته شد. این قلب مصنوعی تنها ۶۴ ساعت در بدن بیمار بود و پس از آن به منظور انجام عمل پیوند قلب انسانی از بدن فرد جدا شد. بیمار نیز پس از انجام عمل پیوند عضو به دلیل عفونت شدید ریه، ناشی از مصرف دارو‌های سرکوب کننده سیستم ایمنی، فوت کرد.

در سال ۱۹۸۲ نیز قلب مصنوعی دیگری ساخته شد که بیمار دریافت کننده آن ۱۱۲ روز پس از کاشت این قلب، جان خود را از دست داد. در سال ۲۰۰۱ نیز یک مدل از قلب مصنوعی به نام AbioCor نیز ساخته شد که در سال ۲۰۰۴ با کسب مجوز از سازمان غذا و داروی آمریکا، در بدن چند بیمار کاشته شد. ۸۶ درصد از بیماران دریافت‌کننده AbioCor بیش‌از یک سال، و ۶۴ درصد از آنها بیش‌از ۵ سال زندگی کردند.

توفیق موسیوند دانشمند ایرانی ساکن اوتاوا نیز از جمله نخستین مخترعان قلب مصنوعی در جهان است که توانسته یک پمپ مصنوعی خون تولید کند.

قلب تیتانیومی

در هفته‌های گذشته اخبار امیدوار کننده دیگری از ساخت یک قلب مصنوعی منتشر شد. موسسه قلب تگزاس، اولین کاشت موفقیت‌آمیز قلب مصنوعی کامل با نام TAH را در بدن انسان اعلام کرد. این قلب مصنوعی از یک پمپ خون دوبطنی تیتانیومی به همراه یک قسمت متحرک تشکیل شده که از یک پروانه معلق مغناطیسی استفاده می‌کند. پروانه خون را پمپ می‌کند و جایگزینی برای هر دو بطن نارسای قلب است.

بر اساس اعلام این مؤسسه، فناوری شناور مغناطیسی نیمه‌متحرک، یعنی پروانه، را قادر می‌سازد تا خون را از دریچه‌های قلب پمپ کند و جایگزینی نرم‌تر و سازگارتر برای پمپ‌های مکانیکی سنتی باشد که به اجزای متحرک متعدد و دریچه‌های مکانیکی متکی هستند. هدف از این فناوری بهبود عملکرد کلی قلب مصنوعی است.

قلب‌های تیتانیومی جایگزین قلب انسان می‌شوند؟

تمامی این ابتکارات تلاش‌هایی برای نجات بیماران قلبی است. با این حال برخی از متخصصان و جراحان قلب و عروق همچنان معتقدند که تا به امروز قلب‌های پیوند شده از افراد دچار مرگ مغزی، موفقیت بیشتری داشته‌اند.

مسعود قاسمی، رئیس انجمن آتروسکلوروز ایران در گفتگو با خبرگزاری آنا، با اشاره به ساخت قلب تیتانیومی و ادعای سازندگان آن مبنی بر کامل بودن این قلب مصنوعی اظهار کرد: یکی از مشکلاتی که قلب‌های مصنوعی دارند این است که برخورد گلبول‌های قرمز به جداره قلب‌های مصنوعی یا جداره‌های غیر بافتی موجب تشکیل لخته می‌شود؛ بنابراین تکنولوژی به این سمت رفته است که ماده تشکیل دهنده جداره را تغییر دهند و به همین دلیل از تیتانیوم استفاده کرده‌اند.

برخورد گلبول‌های قرمز به جداره قلب‌های مصنوعی یا جداره‌های غیر بافتی موجب تشکیل لخته می‌شود

وی افزود: تا امروز هیچ قلبی که بتواند به جای قلب پیوندی در داخل قفسه سینه قرار بگیرد نداریم، اما به صورت گذرا و موقت می‌توان از این قلب‌های مصنوعی تا زمان انجام عمل پیوند از فرد مرگ مغزی شده استفاده کرد.

عضو هیئت علمی دانشگاه علوم پزشکی تهران، یادآور شد: قلب‌های مصنوعی نسل قبل که از آنها با عنوان قلب‌های مکانیکی یاد می‌شد، جواب نداده است. قلب تیتانیومی نیز به لحاظ مکانیسم عمل، تفاوتی با قلب‌های مکانیکی پیشین ندارند. اما هر اندازه ماده استفاده شده در آن به گونه‌ای باشد که شانس لخته شدن خون را پایین‌تر بیاورد، تا حد زیادی توانسته است که نقطه ضعف‌های پیشین را پوشش دهد. اما همچنان قلب مصنوعی، که معادل قلب پیوندی از فرد مرگ مغزی شده باشد ساخته نشده است.

او افزود: امری که در ایران و بسیاری از کشور‌های جهان برای جراحی‌های قلب معمول است؛ استفاده از بافت بدن بیمار برای ساخت دریچه است. با این حال تنها سه مرکز در جهان دریچه‌های قلبی را می‌سازند که همه جهان از این سه مرکز دریچه‌های قلب مورد نیاز را تهیه می‌کنند. این دریچه‌ها که به مکانیکال موسوم هستند که عمده مواد تشکیل دهند آن کربن است، اگرچه ممکن است برای برخی از قسمت‌های آن نیز از تیتانیوم استفاده کنند.