Jantung buatan total yang permanen dapat menghilangkan kebutuhan akan transplantasi

Setiap 10 menit, seseorang ditambahkan ke daftar tunggu transplantasi nasional, dan setiap hari rata-rata 22 orang meninggal saat menunggu kecocokan, menurut United Network for Organ Sharing. Namun berkat inovasi dalam bioteknologi, semua itu bisa berubah.

Diciptakan hampir 60 tahun yang lalu, jantung buatan total (TAH) telah membantu menopang pasien yang paling sakit dengan kegagalan biventrikular yang menunggu transplantasi. Meskipun desain TAH primer yang digunakan saat ini sebagian besar masih stagnan sejak tahun 80an, ketika pertama kali ditanamkan pada pasien, model baru dan uji klinis dapat menghasilkan perangkat yang lebih baik dan, suatu hari nanti, menjadi solusi permanen.

“Kita masih bertahun-tahun lagi dari hal itu,” kata Dr. Nader Moazami, direktur program terapi alat bantu transplantasi jantung dan ventrikel di Klinik Cleveland, mengatakan kepada FoxNews.com tentang jantung buatan permanen. “Meskipun kemajuan luar biasa telah dicapai, biokompatibilitas akan selalu menjadi tantangan.”

Masa hidup terlama seseorang dengan perangkat yang paling banyak digunakan di seluruh dunia, TAH sementara SynCardia, adalah hampir empat tahun.

Namun sekarang, SynCardia Systems Inc. yang berbasis di Tucson, Arizona. sedang melakukan studi terapi tujuan, yang menganalisis apakah TAH-nya dapat digunakan sebagai solusi yang lebih permanen untuk kegagalan biventrikular. Perangkat ini benar-benar merupakan solusi “pilihan terakhir” bagi 19 peserta penelitian, yang tidak memenuhi syarat untuk mendapatkan transplantasi jantung donor.

Di Klinik Cleveland dan Institut Jantung Texas, para ilmuwan sedang menyelidiki bagaimana aliran kontinu total jantung buatan (CFTAH) dapat disesuaikan dengan pasien dengan kegagalan biventrikular yang tidak memenuhi syarat untuk transplantasi organ, atau yang tidak memiliki akses ke SynCardia untuk sementara. TAH atau tidak memenuhi syarat untuk menerimanya karena ukurannya. TAH sementara SynCardia hanya bisa muat di area dada yang besar. Para peneliti di Klinik Cleveland menyelesaikan penelitian selama tiga bulan pada dua anak sapi yang diimplantasi dengan CFTAH, yang bekerja tanpa diafragma atau katup dan tidak memerlukan penggerak eksternal seperti TAH sementara SynCardia.

“Ini sangat penting dari sudut pandang klinis, karena saat ini tidak ada perangkat yang ideal untuk pasien dengan gagal jantung biventrikular parah,” kata ketua peneliti Kiyotaka Fukamachi, seorang insinyur biomedis di Departemen Teknik Biomedis Lerner Research Institute di Cleveland Clinic kepada FoxNews. com. penelitian tersebut, yang diterbitkan dalam edisi September majalah tersebut Jurnal Bedah Toraks dan Kardiovaskular.

Kurangnya solusi ideal mungkin menjelaskan perbedaan antara perkiraan jumlah orang yang dapat memperoleh manfaat dari TAH dan pasien yang menggunakan implan, kata Fukamachi. Menurut data dari Interagency Registry for Mechanically Assisted Circulatory Support (INTERMACS), dari lebih dari 40 persen pasien gagal jantung stadium akhir—mayoritas di antaranya menderita kegagalan biventrikular—hanya kurang dari 3 persen yang menerima TAH.

Meskipun perangkat TAH sementara SynCardia dan dukungan sirkulasi mekanis (MCS) dapat memberikan solusi jangka pendek untuk pasien ini, beberapa pasien menganggap driver eksternal TAH rumit, kata Fukamachi, dan pakar lain mengatakan opsi MCS, termasuk ventrikel populer. alat bantu (VAD), mempunyai risiko menyebabkan komplikasi kesehatan lainnya.

Kurangnya transplantasi jantung dan perlunya solusi

Pada akhir tahun 1960an, ketika pasien mulai menerima transplantasi jantung, pasokan relatif tinggi dan permintaan rendah, Donald Isaacs, wakil presiden komunikasi SynCardia, mengatakan kepada FoxNews.com. Departemen Kesehatan dan Layanan Kemanusiaan (HHS) memperkirakan sekitar 4.000 orang menunggu donor transplantasi jantung setiap hari, sementara hanya sekitar 2.300 jantung yang disumbangkan.

Penyakit jantung adalah penyakit no. 1 penyebab kematian di AS, merenggut lebih dari 611.000 nyawa pada tahun 2015, menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC).

Individu dengan gagal jantung stadium akhir bisa mendapatkan alat bantu ventrikel kiri (LVAD), perangkat yang dioperasikan dengan baterai dan ditanamkan melalui pembedahan yang membantu ventrikel kiri – ruang pemompaan utama organ – mengirimkan darah ke seluruh tubuh. Menurut National Institutes of Health (NIH), LVAD adalah VAD yang paling umum. Namun, menurut Mayo Clinic, LVAD dapat menyebabkan sejumlah komplikasi kesehatan, termasuk pendarahan internal, infeksi, pembekuan darah, dan risiko lainnya. Menurut INTERMACS, gagal jantung kanan adalah penyebab utama kematian pada 4,7 persen pasien penderita penyakit kardiovaskular, dan 2,8 persen pasien meninggal karena aritmia yang sulit diatasi dan 3,4 persen karena gagal jantung kongestif saat menggunakan perangkat MCS.

Kegagalan transplantasi jantung adalah penyebab utama kematian di antara pasien transplantasi jantung, yang menyebabkan 44 persen kematian akibat transplantasi jantung dalam waktu lima tahun, menurut International Society of Heart Lung Transplantation.

Ketika seorang pasien ditanamkan TAH, ahli bedah akan mengangkat ventrikel jantung kiri dan kanan, serta keempat katup jantung – sama seperti saat transplantasi jantung manusia – dan menggantinya dengan versi mekanis. Manset menempelkan jantung buatan ke atrium alami organ. Driver eksternal (baik portabel dan dipakai oleh pengguna, atau stasioner dan digunakan di rumah sakit) memberi daya pada TAH sementara SynCardia, dan terhubung ke dua garis besar yang tumbuh melalui kulit untuk membantu memberi daya pada TAH.

Sembilan puluh enam persen dari jantung buatan yang ditanamkan adalah TAH sementara SynCardia atau salah satu pendahulunya, kata Isaacs. Data SynCardia menunjukkan bahwa 1,123 pasien dipasangi implan dengan model standar 70cc.

John Beckingham, pensiunan kontraktor berusia 58 tahun di Rochester, NY, menerima transplantasi jantung di Klinik Cleveland pada tanggal 7 Oktober 2015. Dia menghabiskan enam bulan dalam daftar tunggu transplantasi. Selama waktu itu, dia menggunakan supir rumah sakit yang tidak bergerak sampai dia cukup stabil untuk berpindah ke Freedom Driver, yang portabel dan berbobot total 40 pon, termasuk driver cadangan dan baterai yang diperlukan.

“(The Freedom Driver) sangat membantu karena membuat saya lebih mobile,” kata Beckingham kepada FoxNews.com. “Kapan pun saya mau, pada dasarnya saya akan mendekati seorang pria dan berjalan-jalan. Saya bisa pergi ke Starbucks, minum kopi bersama istri saya dan pergi keluar. Dan dibandingkan dengan duduk di rumah sakit, itu luar biasa.”

Selain menjembatani kesenjangan dengan transplantasi jantung

SynCardia 70cc yang ada hanya cocok untuk area payudara besar, sehingga tidak cocok untuk sebagian wanita dan semua anak, kata Isaacs. Namun temuan awal dari studi SynCardia yang sedang berlangsung terhadap 23 orang yang diimplantasi dengan model yang lebih kecil dari versi 50cc perusahaan, yang memompa 50 mililiter darah per denyut dibandingkan dengan 70 mililiter yang dipompa oleh model 70cc per denyut, dapat memberikan harapan bagi wanita dan remaja.

SynCardia juga menjalankan studi terapi tujuan yang dimulai pada awal tahun 2015 di mana 19 orang yang tidak memenuhi syarat transplantasi jantung mulai menggunakan perangkat 70cc sebagai solusi jangka panjang dan bukan jembatan langsung menuju transplantasi.

Dalam studi mereka pada tahun 2014 di Klinik Cleveland, penulis utama studi Fukamachi dan timnya mengamati keberhasilan pada anak sapi yang diimplantasi dengan CFTAH selama tiga bulan—waktu terlama yang dapat dipertahankan oleh perangkat ini, yang telah dikembangkan selama sekitar tujuh tahun terakhir, untuk menopang hewan tersebut. kata Fukamachi.

“Ini sangat sukses – dan tanpa anti-koagulasi, atau (penggunaan) obat pengencer darah atau anti-platelet,” kata Fukamachi kepada FoxNews.com. “Ini merupakan tonggak sejarah yang sangat penting bagi kami, karena ini menunjukkan potensi proses pengembangan jantung buatan total aliran berkelanjutan.”

Solusi permanen untuk gagal jantung?

Keefe Manning, seorang profesor teknik biomedis di Penn State University, mengatakan untuk saat ini menurutnya TAH adalah yang paling menjanjikan dibandingkan CFTAH – terutama karena perangkat yang terakhir ini sangat baru, dan akibatnya, masih kurangnya penelitian mengenai hal ini. mereka. . Penelitian Manning berfokus pada mekanika cairan pada sistem kardiovaskular dan dampak perangkat buatan terhadap sistem tersebut.

“Pertanyaan besarnya, yang tidak diketahui jawabannya oleh siapa pun, adalah ‘Apa konsekuensi jangka panjang dari aliran berkelanjutan dalam sistem arteri?’ Manning mengatakan kepada FoxNews.com, “dan sayangnya hal itu belum diketahui karena belum ada penelitian yang menelitinya.”

Meski begitu, ia mengatakan menurutnya TAH itu “sepadan” dan ia berharap “ada lebih banyak investasi dari pemerintah.”

“Semua orang berbicara tentang rekayasa jaringan jantung – hal ini masih jauh dari harapan – jadi ada orang yang sangat membutuhkan teknologi ini,” kata Manning. “Saya pikir hal ini mempunyai potensi untuk menyelamatkan nyawa banyak orang, dan dengan jumlah donor jantung yang tidak bertambah atau berkurang, maka harus ada solusinya.”