Studie zeigt unerwartete elektrische Veränderungen bei der ersten erfolgreichen Transplantation eines gentechnisch veränderten Schweineherzens

Zehn Monate nach der Transplantation des ersten genetisch veränderten Schweineherzens in einen menschlichen Patienten berichten Forscher der University of Maryland School of Medicine (UMSOM) weiterhin über neue Erkenntnisse aus der wegweisenden Transplantation. Ihre jüngste Studie zeigt zum ersten Mal, dass unerwartete elektrische Veränderungen im Schweineherz auftraten, das dem Patienten David Bennett transplantiert wurde. Die Ergebnisse wurden am vergangenen Wochenende auf dem Treffen der American Heart Association (AHA) vorgestellt.

Die unerwarteten Herzleitungsmessungen, wie sie auf einem Elektrokardiogramm (EKG) zu sehen sind, trugen nicht zum Herzversagen nach zwei Monaten bei, werden aber dazu beitragen, zukünftige kardiale Xenotransplantationen zu informieren.

Elektrische Signale in einem Schweineherz breiten sich normalerweise sehr schnell aus, schneller als in einem menschlichen Herzen, aber wir fanden heraus, dass elektrische Signale in einem transplantierten Schweineherz bei Mr. Bennett viel langsamer reisten. Manchmal bewegten sich diese Signale sogar langsamer, als wir es von einem menschlichen Herzen erwarten würden. Um es klar zu sagen, sein Herzrhythmus war normal, nur die Zeit, die der Strom benötigt, um durch das Herz zu fließen, war verlängert.“

Timm Dickfeld, MD, PhD, Studienleiter, Professor für Medizin und Leiter der elektrophysiologischen Forschung an der UMSOM

Er und seine Kollegen benutzten ein EKG, um den Patienten täglich nach seiner Transplantation zu überwachen. Die Überwachung des Herzens mit EKG nach der Transplantation ist eine Möglichkeit, das elektrische Erregungsleitungssystem nach einer Herztransplantation zu beurteilen. Ein 12-Kanal-EKG misst die elektrische Leitung in 12 verschiedenen elektrischen Winkeln des Herzens.

Insbesondere überprüften die UMSOM-Forscher zwei EKG-Maßnahmen: den PR-Intervall/QRS-Komplex und das QT-Intervall. Das PR-Intervall und der QRS-Komplex messen die Zeit, die der Strom benötigt, um von der oberen zur unteren Kammer und durch die unteren Kammern zu wandern, wodurch das Herz letztendlich Blut durch das Herz pumpt. Das QT-Intervall misst die Zeit, die die unteren Herzkammern benötigen, um einen vollständigen elektrischen Zyklus zu durchlaufen, der mit einem Herzschlag verbunden ist.

„Diese Befunde scheinen nicht mit einem pathologischen Ergebnis wie Herzinsuffizienz oder Anzeichen einer Abstoßung in Verbindung zu stehen“, sagte Studienkoautor Bartley Griffith, MD, Professor für Chirurgie und Thomas E. und Alice Marie Hales Distinguished Professor für Transplantation an der UMSOM . Er führte Mr. Bennetts Transplantation durch.

„Genetische Modifikationen am Schweineherz, die die Wahrscheinlichkeit einer Abwehrreaktion des Immunsystems verringern sollen, waren nicht für die unerwarteten EKG-Ergebnisse verantwortlich“, sagte der Co-Autor der Studie Muhammad M. Mohiuddin, MD, Professor für Chirurgie und wissenschaftlicher/Programmdirektor von das Cardiac Xenotransplantation Program der UMSOM, deren Forschung zu dieser historischen Transplantation führte.

Andere Fakultätsmitglieder haben Herzbildgebungsstudien analysiert, die zur Überwachung der Herzfunktion und zur Überprüfung auf Anzeichen einer Abstoßung des Transplantats verwendet werden. Manjula Ananthram, MD, Assistenzprofessorin für Medizin an der UMSOM, und ihre Kollegen präsentierten auf dem Treffen der Herzvereinigung einen Forschungsauszug, aus dem hervorgeht, dass die Echokardiographie im Vergleich zur Echokardiographie gut funktioniert, um das Blutvolumen zu messen, das vom Schweineherz in den Rest des Körpers gepumpt wird invasiveres „Goldstandard“-Verfahren, Herzkatheterisierung. „Das waren beruhigende Neuigkeiten und könnten letztendlich bedeuten, dass wir bei zukünftigen Patienten, die Xenotransplantate erhalten, möglicherweise nicht mehr so ​​viel invasive Überwachung durchführen müssen“, sagte Dr. Ananthram. „Wir überprüfen unsere Daten immer noch sorgfältig, um den besten Weg zu finden, um die Funktion des transplantierten Schweineherzens zu überwachen.“

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Die historische Xenotransplantationsoperation wurde am 7. Januar 2022 von der Fakultät der University of Maryland School of Medicine (UMSOM) am University of Maryland Medical Center (UMMC), zusammen bekannt als University of Maryland Medicine, durchgeführt. Die Operation war die einzige verfügbare Behandlungsoption für den Patienten David Bennett, der sich nicht für eine herkömmliche Herztransplantation qualifiziert hatte und sich im Endstadium einer Herzinsuffizienz befand, die sich dem Ende seines Lebens näherte. Das Verfahren wurde von der US-amerikanischen Food and Drug Administration im Rahmen ihrer erweiterten Zugangsbestimmung (Compassionate Use) genehmigt.

Vor der Transplantation war Herr Bennett acht Wochen lang mit einer lebensbedrohlichen Herzrhythmusstörung bettlägerig und wurde an eine Herz-Lungen-Bypass-Maschine angeschlossen, die als extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO) bezeichnet wird, um am Leben zu bleiben. Innerhalb weniger Tage nach der Transplantation wurde er von ECMO entwöhnt und nahm fast zwei Monate lang an einer aktiven Rehabilitation teil. Er besuchte regelmäßig Familienmitglieder und sang „America the Beautiful“ mit, während er im Februar mit seinem Physiotherapeuten den Super Bowl sah.

Das Forschungsteam veröffentlichte seine ersten Erkenntnisse über die Transplantation im vergangenen Juni im New England Journal of Medicine.

„Das transplantierte Schweineherz war in seiner neuen Umgebung des menschlichen Körpers zahlreichen Variablen ausgesetzt. Eine oder mehrere davon könnten das elektrische Leitungssystem beeinflusst haben“, sagte UMSOM-Dekan Mark T. Gladwin, MD, Vizepräsident für medizinische Angelegenheiten der Universität aus Maryland, Baltimore, und John Z. und Akiko K. Bowers Distinguished Professor. „Wir müssen die Daten weiter untersuchen und unsere Erkenntnisse mit der medizinischen Gemeinschaft teilen.“

Dr. Griffith wurde von der AHA ausgewählt, die jährliche William WL Glenn Lecture auf dem diesjährigen AHA-Meeting für seine kardiothorakalen Erfolge zu halten. Zusätzlich zu seinen jüngsten Errungenschaften bei der Weiterentwicklung des Gebiets der kardialen Xenotransplantation führte er 1983 die erste doppelte Lungentransplantation an einem jungen Mann mit zystischer Fibrose durch. Er war auch einer der frühen Pioniere, die das künstliche Herz als Überbrückungsgerät während der Wartezeit testeten damit ein Spenderherz verfügbar wird.

Quelle:

Medizinische Fakultät der Universität von Maryland

Referenz:

Kagan, C., et al. (2022) Abstract 12072: EKG Appearance and Evolution of Baseline EKG-Characteristics in the Worldwide First Genetically Modified Porcine-to-Human Xenotransplant („Schweineherz im menschlichen Körper“). Verkehr. https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/circ.146.suppl_1.12072.

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