Studie visar oväntade elektriska förändringar i den första framgångsrika transplantationen av ett genetiskt modifierat grishjärta

Studie visar oväntade elektriska förändringar i den första framgångsrika transplantationen av ett genetiskt modifierat grishjärta

Tio månader efter att ha transplanterat det första genetiskt modifierade grishjärtat till en mänsklig patient fortsätter forskare vid University of Maryland School of Medicine (UMSOM) att rapportera nya insikter från den banbrytande transplantationen. Deras senaste studie visar för första gången att oväntade elektriska förändringar inträffade i grishjärtat som transplanterats till patienten David Bennett. Resultaten presenterades förra helgen vid American Heart Association (AHA) möte.

De oväntade hjärtledningsmätningarna, som ses på ett elektrokardiogram (EKG), bidrog inte till hjärtsvikten efter två månader men kommer att hjälpa till att informera framtida hjärtxenotransplantation.

Elektriska signaler i ett grishjärta färdas normalt mycket snabbt, snabbare än i ett mänskligt hjärta, men vi fann att elektriska signaler i ett transplanterat grishjärta hos Mr. Bennett färdades mycket långsammare. Ibland rörde sig dessa signaler till och med långsammare än vi skulle förvänta oss av ett mänskligt hjärta. För att vara tydlig var hans hjärtrytm normal, bara den tid det tog för strömmen att flöda genom hjärtat förlängdes.”

Timm Dickfeld, MD, PhD, studieledare, professor i medicin och chef för elektrofysiologisk forskning vid UMSOM

Han och hans kollegor använde ett EKG för att övervaka patienten dagligen efter hans transplantation. Att övervaka hjärtat med EKG efter transplantation är ett sätt att bedöma det elektriska ledningssystemet efter en hjärttransplantation. Ett 12-avlednings-EKG mäter elektrisk ledning i 12 olika elektriska vinklar i hjärtat.

Specifikt granskade UMSOM-forskare två EKG-mått: PR-intervallet/QRS-komplexet och QT-intervallet. PR-intervallet och QRS-komplexet mäter den tid det tar för ström att färdas från den övre kammaren till den nedre kammaren och genom de nedre kamrarna, vilket slutligen pumpar blod genom hjärtat. QT-intervallet mäter den tid det tar för de nedre kamrarna i hjärtat att slutföra en komplett elektrisk cykel i samband med ett hjärtslag.

"Dessa fynd verkar inte vara associerade med ett patologiskt resultat som hjärtsvikt eller tecken på avstötning", säger studiens medförfattare Bartley Griffith, MD, professor i kirurgi och Thomas E. och Alice Marie Hales Distinguished Professor of Transplantation vid UMSOM. Han utförde Mr. Bennetts transplantation.

"Genetiska modifieringar av grishjärtat utformade för att minska sannolikheten för ett immunsystemsvar var inte ansvariga för de oväntade EKG-resultaten", säger studiens medförfattare Muhammad M. Mohiuddin, MD, professor i kirurgi och vetenskaplig/programchef för UMSOM:s Cardiac Xenotransplantation Program, vars forskning ledde till denna historiska transplantation.

Andra fakultetsmedlemmar har analyserat hjärtavbildningsstudier, som används för att övervaka hjärtfunktionen och kontrollera efter tecken på transplantatavstötning. Manjula Ananthram, MD, biträdande professor i medicin vid UMSOM, och hennes kollegor presenterade ett forskningsutdrag vid hjärtföreningsmötet som visar att ekokardiografi fungerar bra för att mäta volymen blod som pumpas från grisens hjärta till resten av kroppen jämfört med den mer invasiva proceduren med "guldstandard", hjärtkateterisering. "Detta var lugnande nyheter och kan i slutändan betyda att vi kanske inte behöver göra så mycket invasiv övervakning av framtida patienter som får xenotransplantat", säger Dr. Ananthram. "Vi granskar fortfarande våra data noggrant för att fastställa det bästa sättet att övervaka funktionen hos det transplanterade grishjärtat."

Immunologi e-bok

Sammanställning av de bästa intervjuerna, artiklarna och nyheterna från det senaste året. Ladda ner en gratis kopia

Den historiska xenotransplantationsoperationen utfördes den 7 januari 2022 av fakulteten vid University of Maryland School of Medicine (UMSOM) vid University of Maryland Medical Center (UMMC), gemensamt känt som University of Maryland Medicine. Kirurgi var det enda tillgängliga behandlingsalternativet för patienten David Bennett, som inte kvalificerade sig för en traditionell hjärttransplantation och var i slutstadiet av hjärtsvikt som närmade sig slutet av sitt liv. Förfarandet godkändes av US Food and Drug Administration enligt dess bestämmelse om Expanded Compassionate Use.

Före transplantationen var Bennett sängliggande i åtta veckor med en livshotande hjärtarytmi och placerades på en hjärt-lungbypassmaskin som kallas extrakorporeal membransyresättning (ECMO) för att hålla sig vid liv. Inom några dagar efter transplantationen avvänjdes han från ECMO och deltog i aktiv rehabilitering i nästan två månader. Han besökte regelbundet familjemedlemmar och sjöng med i "America the Beautiful" medan han tittade på Super Bowl med sin fysioterapeut i februari.

Forskargruppen publicerade sina första resultat om transplantationen i juni förra året i New England Journal of Medicine.

"Det transplanterade grishjärtat exponerades för många variabler i sin nya miljö av människokroppen. En eller flera av dessa kan ha påverkat det elektriska ledningssystemet", säger UMSOM-dekanus Mark T. Gladwin, MD, vicepresident för medicinska frågor vid University of Maryland, Baltimore, och John Z. och Akiko K. Bowers Distinguished Professor. "Vi måste fortsätta att undersöka data och dela våra resultat med det medicinska samhället."

Dr. Griffith valdes ut av AHA för att hålla den årliga William WL Glenn-föreläsningen vid årets AHA-möte för sina kardiothoraxprestationer. Utöver sina senaste prestationer när det gäller att utveckla området för hjärtxenotransplantation, utförde han 1983 den första dubbla lungtransplantationen på en ung man med cystisk fibros. Han var också en av de tidiga pionjärerna som testade det konstgjorda hjärtat som en överbryggande enhet i väntan på att ett donatorhjärta skulle bli tillgängligt.

Källa:

University of Maryland School of Medicine

Hänvisning:

Kagan, C., et al. (2022) Sammanfattning 12072: EKG-utseende och utveckling av baslinje-EKG-egenskaper i den världsomspännande första genetiskt modifierade gris-till-mänskliga xenotransplantationen. Trafik. https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/circ.146.suppl_1.12072.

.