Onderzoek toont onverwachte elektrische veranderingen aan bij de eerste succesvolle transplantatie van een genetisch gemodificeerd varkenshart

Onderzoek toont onverwachte elektrische veranderingen aan bij de eerste succesvolle transplantatie van een genetisch gemodificeerd varkenshart

Tien maanden na de transplantatie van het eerste genetisch gemodificeerde varkenshart in een menselijke patiënt blijven onderzoekers van de University of Maryland School of Medicine (UMSOM) nieuwe inzichten uit de baanbrekende transplantatie rapporteren. Uit hun laatste onderzoek blijkt voor het eerst dat onverwachte elektrische veranderingen plaatsvonden in het varkenshart dat werd getransplanteerd naar patiënt David Bennett. De resultaten werden afgelopen weekend gepresenteerd tijdens de bijeenkomst van de American Heart Association (AHA).

De onverwachte hartgeleidingsmetingen, zoals te zien op een elektrocardiogram (ECG), hebben niet bijgedragen aan het hartfalen na twee maanden, maar zullen toekomstige cardiale xenotransplantatie helpen informeren.

Elektrische signalen in een varkenshart reizen normaal gesproken heel snel, sneller dan in een mensenhart, maar we ontdekten dat elektrische signalen in een getransplanteerd varkenshart bij meneer Bennett veel langzamer reizen. Soms bewogen deze signalen zelfs langzamer dan we van een menselijk hart zouden verwachten. Voor alle duidelijkheid: zijn hartritme was normaal, alleen de tijd die nodig was om de stroom door het hart te laten stromen was verlengd.”

Timm Dickfeld, MD, PhD, onderzoeksleider, hoogleraar geneeskunde en hoofd elektrofysiologisch onderzoek bij UMSOM

Hij en zijn collega's gebruikten een ECG om de patiënt dagelijks na zijn transplantatie te monitoren. Het monitoren van het hart met ECG na de transplantatie is een manier om het elektrische geleidingssysteem na een harttransplantatie te beoordelen. Een ECG met 12 afleidingen meet de elektrische geleiding in 12 verschillende elektrische hoeken van het hart.

Concreet beoordeelden UMSOM-onderzoekers twee ECG-metingen: het PR-interval/QRS-complex en het QT-interval. Het PR-interval en het QRS-complex meten de tijd die nodig is voor de stroom om van de bovenste kamer naar de onderste kamer en door de onderste kamers te reizen, waardoor uiteindelijk het bloed door het hart wordt gepompt. Het QT-interval meet de tijd die de onderste kamers van het hart nodig hebben om een ​​volledige elektrische cyclus te voltooien die verband houdt met een hartslag.

“Deze bevindingen lijken niet geassocieerd te zijn met een pathologische uitkomst zoals hartfalen of tekenen van afstoting”, zegt co-auteur Bartley Griffith, MD, hoogleraar chirurgie en Thomas E. en Alice Marie Hales Distinguished Professor of Transplantation bij UMSOM. Hij voerde de transplantatie van meneer Bennett uit.

“Genetische modificaties aan het varkenshart, ontworpen om de waarschijnlijkheid van een reactie van het immuunsysteem te verminderen, waren niet verantwoordelijk voor de onverwachte ECG-resultaten”, zegt co-auteur Muhammad M. Mohiuddin, MD, hoogleraar chirurgie en wetenschappelijk/programmadirecteur van UMSOM’s Cardiac Xenotransplantation Program, wiens onderzoek tot deze historische transplantatie heeft geleid.

Andere faculteitsleden hebben onderzoeken naar cardiale beeldvorming geanalyseerd, die worden gebruikt om de hartfunctie te controleren en te controleren op tekenen van transplantaatafstoting. Manjula Anantram, MD, assistent-professor geneeskunde bij UMSOM, en haar collega's presenteerden tijdens de bijeenkomst van de hartvereniging een onderzoeksfragment waaruit bleek dat echocardiografie goed werkt om het bloedvolume te meten dat vanuit het hart van het varken naar de rest van het lichaam wordt gepompt, vergeleken met de meer invasieve "gouden standaard" -procedure, hartkatheterisatie. “Dit was geruststellend nieuws en zou uiteindelijk kunnen betekenen dat we wellicht niet zoveel invasieve monitoring hoeven uit te voeren bij toekomstige patiënten die xenotransplantaten krijgen”, aldus Dr. Ananthram. “We zijn onze gegevens nog steeds zorgvuldig aan het beoordelen om te bepalen wat de beste manier is om de functie van het getransplanteerde varkenshart te monitoren.”

E-book over immunologie

Compilatie van de beste interviews, artikelen en nieuws van het afgelopen jaar. Download een gratis exemplaar

De historische xenotransplantatieoperatie werd op 7 januari 2022 uitgevoerd door de faculteit van de University of Maryland School of Medicine (UMSOM) van het University of Maryland Medical Center (UMMC), gezamenlijk bekend als University of Maryland Medicine. Een operatie was de enige beschikbare behandelingsoptie voor patiënt David Bennett, die niet in aanmerking kwam voor een traditionele harttransplantatie en tegen het einde van zijn leven in een eindstadium van hartfalen verkeerde. De procedure werd goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration onder de Expanded Compassionate Use-bepaling.

Vóór de transplantatie was de heer Bennett acht weken bedlegerig vanwege een levensbedreigende hartritmestoornis en werd hij op een hart-long-bypass-machine geplaatst, genaamd extracorporale membraanoxygenatie (ECMO), om in leven te blijven. Binnen enkele dagen na de transplantatie werd hij van de ECMO afgebouwd en nam hij bijna twee maanden deel aan actieve revalidatie. Hij bezocht regelmatig familieleden en zong mee met ‘America the Beautiful’ terwijl hij in februari met zijn fysiotherapeut naar de Super Bowl keek.

Het onderzoeksteam publiceerde afgelopen juni zijn eerste bevindingen over de transplantatie in de New England Journal of Medicine.

"Het getransplanteerde varkenshart werd blootgesteld aan talrijke variabelen in zijn nieuwe omgeving van het menselijk lichaam. Een of meer hiervan kunnen het elektrische geleidingssysteem hebben beïnvloed", aldus UMSOM-decaan Mark T. Gladwin, MD, vice-president voor medische zaken aan de Universiteit van Maryland, Baltimore, en John Z. en Akiko K. Bowers Distinguished Professor. “We moeten de gegevens blijven onderzoeken en onze bevindingen delen met de medische gemeenschap.”

Dr. Griffith werd door de AHA geselecteerd om de jaarlijkse William WL Glenn-lezing te houden tijdens de AHA-bijeenkomst van dit jaar vanwege zijn cardiothoracale prestaties. Naast zijn recente prestaties op het gebied van cardiale xenotransplantatie, voerde hij in 1983 de eerste dubbele longtransplantatie uit bij een jonge man met cystische fibrose. Hij was ook een van de eerste pioniers die het kunsthart als overbruggingsapparaat testte in afwachting van de beschikbaarheid van een donorhart.

Bron:

Universiteit van Maryland School of Medicine

Referentie:

Kagan, C., et al. (2022) Samenvatting 12072: ECG-uiterlijk en evolutie van baseline-ECG-kenmerken in de eerste wereldwijd genetisch gemodificeerde varkens-naar-mens-xenotransplantatie. Verkeer. https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/circ.146.suppl_1.12072.

.