Bilim insanları 100 yıl boyunca yapay bir kalp geliştirmeye çalıştılar - işte teknolojinin şimdi olduğu yer

[™ Admin]

Bilim insanları 100 yıl boyunca yapay bir kalp geliştirmeye çalıştılar - işte teknolojinin şimdi olduğu yer

Alternatif bir kalp için 100 yıllık arayış

Her yıl nakil için yaklaşık 2.000 kalp mevcuttur, ancak kalp nakli listesinde 3.000'den fazla insan var. Amerikan Kalp Derneği Dergisi'nde yayınlanan 2021 tarihli bir araştırma, son on yılda, nakil için kabul edilen organ yüzdesinin, nakil için önerilen donör kalp sayısıyla orantılı olarak artmadığını buldu.

Bir donör kalp bulmanın zorluğu, uzun zamandır bilim insanlarını yapay bir kalp geliştirmeye motive etmiştir. Amaçları, geçici bir seçenek olarak yapay kalpler sunmaktır, böylece geçici bir pompa ile hayatta kalamayacak olan hastalar, bir donör kalp bulunana kadar daha fazla zamana sahip olurlar.

2008'de, Johns Hopkins Medicine'deki cerrahlar, bir hastanenin yüksek hacimli bir tesis olarak adlandırılabilmesi için yılda 14 prosedür gerçekleştirmesini tavsiye etti - bu, yılda 10 prosedürün daha önceki kıyaslamasından bir artış. Nakillerini yüksek hacimli tesislerde alan hastalar daha iyi bir hayatta kalma oranına ve daha az komplikasyona sahiptir.

Kıdemli araştırmacı ve kalp cerrahı John Conte, “Hasta güvenliği, bakım kalitesi ve hayatta kalma çıtasının oldukça yüksek ayarlanması gerekiyor” dedi. ABD sağlık sistemi, hangi hastanelerin kalp nakli yapması gerektiğini yeniden düşünmelidir.

Healthmatch, Cardiology Research ve diğer bilimsel yayınlardan alınan çalışmalara atıfta bulunarak, alternatif bir insan kalbinin gelişiminin bir zaman çizelgesini derledi.

1920'ler: İlk kalpler insan vücudunun dışında canlı tutulur

1920'lerde, havacı ve mucit Charles Lindburgh ve cerrah Alexis Carrel, kalp ameliyatı sırasında kullanılmak üzere harici bir kan pompası geliştirmek için işbirliği yaptılar. Birkaç başarısız denemeden sonra Lindbergh çalışan bir pompa yarattı. O ve Carrel daha sonra organları vücudun dışında canlı tutmak için in vitro "yapay kalp benzeri" bir cihaz geliştirdiler. Kalpleri, böbrekleri, yumurtalıkları ve tiroid bezlerini çıkardılar ve buluşlarını bu organların gelişimini ve işlevini izlemek için kullandılar.

1937: Köpeğe implante edilen ilk yapay kalp

1937'de Rus bilim adamı Vladimir Demikhov, toplam yapay kalp adı verilen bir cihaz geliştirdi. Cihaz, deriye sokulan bir transkutanöz tahrik şaftına sahip harici bir motor tarafından çalıştırılan iki yan yana pompadan oluşuyordu. Cihaz, operasyondan sonra beş buçuk saat yaşayan bir köpeğe nakledildi.

1953: İlk başarılı kardiyopulmoner baypas işlemini gerçekleştirmek için kalp-akciğer makinesi kullanıldı

1953'te Jefferson Medical College'da cerrah olan Dr. John Gibbon Jr., 18 yaşındaki Cecelia Bavolek'te kalp ameliyatını başarıyla gerçekleştirdiğinde 20 yıllık çalışmanın doruk noktasını gördü. 1931'de Gibbon, ameliyat sırasında bir hastanın ölümünü takiben harici bir kalp-akciğer makinesi geliştirmeye başladı. Yıllarca süren hayvan deneylerinden sonra, makine insanlarda kullanıma hazırdı. Gibbon bir kalp kusurunu onarırken Bavolek'in kalbi yaklaşık 45 dakika makineye bağlı kaldı. Ameliyattan tamamen kurtuldu.

1963: Paul Winchell, insanlar için ilk yapay kalbin patentini aldı

Seslendirme sanatçısı ve vantrilok olan Paul Winchell, yapay bir kalbin patentini alan ilk kişi olduğunu iddia etti. Dr. Robert Jarvik'in Jarvik-7 yapay kalbi olarak bilinen şeyi geliştirmek için fikrini kopyaladığını iddia etti. Bununla birlikte, yapay bir kalp için patentler, Winchell'in buluşundan önce dosyalanmıştı.

Winchell, cihazını geliştirmek için Utah Üniversitesi'ndeki cerrahlarla işbirliği yaptı. Vücuda implante edilen toksik olmayan bir torba, gerçek bir kalbin pompalama hareketini simüle etmek için vücudun dışına takılan pille çalışan bir motor tarafından çalıştırıldı. Winchell, buluşunun başarısız bir kalbin yerini alacağını umuyordu. Ne yazık ki, Winchell tarafından geliştirilen cihaz, önemli bir süre boyunca insan yaşamını sürdüremedi.

1964: Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından oluşturulan Yapay Kalp Programı

Milyonlarca dolarlık bir girişim olan Yapay Kalp Programının amacı, on yılın sonunda insanlara implante edilebilecek yapay bir kalp geliştirmekti. En iyi pompayı, valfi veya güç kaynağını geliştirmek için bir yarışmada mühendis ekiplerine hibe verildi. Birkaç ekip başarısız olsa da nükleer enerjili kalplerle deneyler bile yaptı. Proje, Time and Life dergilerinin kapaklarında yer aldı.

1964: İlk insan-şempanze kalp nakli

Dr. Keith Reemtsma'nın şempanze böbreklerini insan alıcılara nakletme çalışmasından etkilenen bir cerrah olan Dr. James Hardy, ilk klinik kalp naklini gerçekleştirmeye kararlıydı. Hardy, şiddetli aterosklerotik kardiyovasküler hastalığı her iki bacağının kesilmesini gerektiren bir hastaya bir şempanze kalbi nakletti. Ne yazık ki, şempanze kalbi yeterli dolaşımı sürdürecek kadar büyük değildi ve kısa bir süre sonra başarısız oldu. Halk ve tıp camiası, prosedürle ilgili haberlere çok olumsuz yanıt verdi, bu nedenle Hardy ve ekibi, başka bir şempanzeden insana kalp nakli girişiminde bulunmamaya karar verdi.

1966–69: Hastalara implante edilen ilk yapay kalpler

1966'da Houston Methodist Hastanesi'nde kardiyovasküler cerrah olan Dr. Michael DeBakey, bir hastaya kısmi yapay kalp implante etti. Bu buluşu 1967'de Güney Afrikalı bir cerrah olan Dr. Christiaan Bernard tarafından ilk başarılı insan kalp nakli izledi. 1969'da Teksas Kalp Enstitüsü'nde Dr. Denton Cooley, ilk yapay kalbi bir insan hastaya başarıyla nakletti. Hasta, üç gün sonra bir insan donör kalbi aldı ancak bundan bir buçuk gün sonra öldü.

1982–85: Jarvik-7 kalbi etik soruları gündeme getiriyor

Emekli bir diş hekimi olan Dr. Barney Clark, 1982 yılında hayatını kurtarmak için bir Jarvik-7 yapay kalp aldı. Clark daha sonra 112 gün yaşadı, ancak bu süre zarfında kasılmalar, hafıza kayıpları ve böbrek yetmezliği yaşadı. Jarvik-7 kalbini alan bir sonraki hasta olan emekli posta işçisi William Schroder, daha iyi sonuç verdi. Ameliyattan sonra 620 gün yaşadı, ancak onu konuşamayacak kadar güçsüz bırakan kan pıhtıları ve felçler yaşadı. Daha sonra, Jarvik-7 kalplerini alan diğer üç hasta çok daha kısa süreler boyunca hayatta kaldı. Etikçiler, bu prosedürlerin hastaların yaşam kalitesini mi iyileştirdiğini yoksa sadece ölümlerini mi geciktirdiğini sorgulamaya başladı. 1990'da ABD Gıda ve İlaç Dairesi, üreticisiyle ilgili kalite kontrol endişelerini öne sürerek Jarvik-7 kalbi için onayını geri çekti.

2004: İlk toplam yapay kalp FDA onayı aldı

Jarvik-7 yapay kalp, MedForte Research Jarvik-7'nin haklarını aldıktan ve Tucson, Arizona'daki Üniversite Tıp Merkezi ile bir ortaklık kurduktan sonra CardioWest Total Yapay Kalp olarak yeniden adlandırıldı. 2004 yılında, ABD Gıda ve İlaç Dairesi, CardioWest TAH'ı, biventriküler yetmezlikten 30 gün içinde ölmesi muhtemel hastalarda kullanılmak üzere, nakil için hastane içi bir köprü olarak onayladı. CardioWest TAH, 2010 yılında SynCardia TAH olarak yeniden adlandırıldı. Bugün hala kullanılmaktadır.

2022: İlk domuz kalp nakli

Ocak 2022'de Maryland Üniversitesi Tıp Merkezi'ndeki cerrahlar, genetiği değiştirilmiş bir domuzdan 57 yaşındaki David Bennett'e kalp nakletti. Organ, Bennett'in vücudunun organı reddetmemesini sağlamak için 10 genetik modifikasyona sahipti ve modifikasyonlar ayrıca 400 kg'lık bir hayvanın kalbinin insan boyutunda kalmasını sağladı. Kalbi yaklaşık iki ay reddedilmeden iyi çalıştı, ancak durumu kötüleşmeye başladı ve 8 Mart'ta vefat etti.

Prosedürü gerçekleştiren cerrahlardan biri olan Muhammed Mohiuddin, “Genetiği değiştirilmiş domuz kalbinin, bağışıklık sistemi yeterince baskılanmışken insan vücudunda iyi işlev görebileceğini öğrenerek paha biçilmez bilgiler edindik” dedi. Bilim adamları ileriye baktıkça, nakledilen hayvan organlarında ihtiyaç duyulan genetik modifikasyonlar hakkında daha fazla bilgi edinmeyi ve klinik deneylere devam etmeyi umuyorlar. Domuzdan insana kalp nakli şu anda domuz arzı ve düzenleyici engellerle sınırlıdır.

Kaynak: Stacker