اختراع أول قلب صناعي في العالم سينهي عمليات زراعة القلب

كشفت تقارير جديدة أن أول قلب صناعي بالكامل في العالم قيد التطوير، والذي سيكون طفرة علمية مهمة وسينهي الحاجة إلى عمليات زراع القلب وقوائم المرضى الذين ينتظرون عمليات الزراعة في غضون السنوات العشر القادمة على أبعد تقدير. 

كما سيكون هذا القلب الصناعي أول قلب مصنوع على الإطلاق من عضلات وأجهزة استشعار صناعية حساسة، ومن ثم يتم تغطيته بنسيج بشري ينمو في المختبر. 

كما سيعمل جراح هولندي رائد في جمعية القلب البريطانية بعملية جراحية لزرعه في أول شخص في عام 2028.

وقال الفريق الذي يقف وراء تطويره أنه يمكن أن ينهي الحاجة إلى عمليات الزراعة التي تتم أحيانا من البشر الميتين، وسينقذ الآلاف الذين يموتون أثناء وجودهم في قوائم انتظار المتبرعين بالأعضاء على مستوى العالم.

وقالت البروفيسورة جولاندا كلوين من جامعة أمستردام: "إن العلاج الوحيد لفشل القلب في المرحلة النهائية هو استبداله والقيام بعملية زراعة الأعضاء. لكن المشكلة تكمن في أن هناك نقص كبير في الأعضاء الجيدة القابلة للزراعة. وكل عضو يمنح يعني أنه في مكان آخر قد مات شخص ما زال صغيرا أو شابا. والآن يمكن للقلب الهجين أن يخلق أول حل لفشل القلب في مراحله النهائية دون الحاجة إلى انتظار الزراعة ".

وبحسب العلماء، سيعمل القلب بالسوائل أو الهواء، وسيتم تشغيله بالكهرباء، حيث سيتم نقل الكهرباء لاسلكياً من مصدر طاقة قريب يمكن أن يرتديه المريض ضمن ملابسه. كما سيتم أيضا زرع بطارية أصغر داخل المريض لتعمل على تشغيل القلب لمدة ساعة أو نحو ذلك ، ليعمل أثناء الاستحمام أو السباحة.

والجدير بالذكر أن الأبحاث الممولة من الاتحاد الأوروبي أثبتت بالفعل أن هذه التكنولوجيا ممكنة وفعالة. 

وأكد الباحثون أنه دون أن يقوموا بلف القلب الصناعي في خلايا مصنعة من جسم المريض نفسه، فإن القلب الهجين سيصاب بالعدوى لأن الجسم والجهاز المناعي سيرفضه مباشرة. 

كما وسيتم اختبار الجهاز لأول مرة في حيوان خلال الخمس سنوات القادمة.
فيما بذلت العديد من المحاولات السابقة لتطوير قلب آلي في فرنسا، حيث توفي رجل يبلغ من العمر 76 عاما في عام 2014 بعد شهرين ونصف من إجراء العملية الجراحية لزراعة قلب صناعي كان مصنوعا من مادة تشبه الإسفنج تسمى البولي يوريثين وخلايا حيوانية مأخوذة من قلب البقر.

لكن المشروع الجديد يعتبر تقدما كبيرا وملحوظا مقارنة لالمحاولات السابقة، لأنه سيستخدم موادا بصلابة الأنسجة العضلية و سيتحرك ويضخ الدم كقلب بشري حقيقي.

وخلال الخمس سنوات السابقة، توفي 155 شخصا في بريطانيا أثناء انتظارهم عملية زرع قلب لإنقاذ حياتهم، ولقي الآلاف من مرضى فشل القلب حتفهم في جميع أنحاء العالم أيضا.
كما وكان أحد المحظوظين الذين حصلوا على مانح بشري وتم انقاذ حياته هو ماكس جونسون، البالغ من العمر 11 عاما، والذي كان بحاجة إلى عملية زرع قلب بعد إصابته باعتلال عضلة القلب منذ طفولته. 

وأصبح وجه حملة لدعم التبرع بالأعضاء، والتي استمرت ثلاث سنوات من أجل تغيير القانون التاريخي بشأن التبرع بالأعضاء في إنجلترا وتحسينه.

وبدأت البروفيسورة كلوين في البحث عن حل إلى جانب المهندسين الميكانيكيين في جامعة أيندهوفن للتكنولوجيا بعد أن شاهدت والد زوجها يموت بسبب قصور في القلب.

وأوضحت قائلة: " لقد قضى حياته وهو يعمل بجد وكان لديه الكثير من الخطط والأمور التي يريد تنفيذها بعد تقاعده. إنه لمن المؤلم حقا رؤيته وهو يعرف أنه لا يوجد ما يمكن للأطباء تقديمه له. وذلك بجانب كوني جراحة متخصصة في أمراض القلب، فأنا زوجة وأم لأربعة أطفال وابنة ".

وأضافت: " إنه لأمر مؤلم أيضا الوقوف بجانب سرير مريض شاب أو طفل مصاب بقصور في القلب، مع العلم أنه لن يكون هناك قلب مانح في الوقت المناسب، أنه في غضون اليومين المقبلين سيتعين عليك مناقشة الأمر مع الوالدين لإيقاف العلاج وإخبارهما أن طفلها سيموت. إن هذا الأمر صعب للغاية خاصة أنك ترى الأمل في نظرة الوالدين وثقتهم وإيمانهم بأن الأطباء يستطيعون إنقاذ طفلهم".

ويقوم فريقه البروفيسورة كلوين بتصنيع ثلاثة نماذج أولية للقلب الصناعي قبل أن يتم التقرير أيها سيتم تجريبه على الحيوانات والبشر حيث سيتم تصنيع أحدها من السيليكون والأخرى من مواد أخرى ناعمة غير قابلة للتمدد.

وفي الوقت الحالي، يمكن للآلات الموجودة خارج الجسم أن تحافظ على قوة  ضخ القلب، ولكنها ليست حلا طويل الأجل و يواجه مستخدميها خطر النزيف والالتهابات والسكتة الدماغية. كما أنه لا يستطيع مرضى قصور القلب الذين يستخدمون هذه الأجهزة الاستحمام أو السباحة بأي حال من الأحوال.

وقالت البروفيسورة كولين: " في القلب الصناعي الجديد، ستأتي قوة الضخ من روبوتات لينة ومتطورة حيث يتم تصنيع الروبوتات اللينة من مواد ذات صلابة تشبه الأنسجة العضلية البشرية. وسوف تحاكي طريقة عمل عضلات الإنسان بدقة، لذا فإن هذا القلب الصناعي سينبض تماما مثل القلب البشري. كما وسيتم تغليف هذا القلب ولفه بخلايا مصنعة في المختبر بعد أن يتم أخذها من الشخص المريض نفسه لمنع التخثر و العدوى ورد فعل الجهاز المناعي ".

وأضافت: " كما أن آلية نقل الطاقة لاسلكيا سيعطي المريض حرية حقيقية ويريحه من الأجهزة الداعمة التقليدية. وعلى الرغم من كوننا جذريين، فإن طموحنا ليس محضا من خيال علمي. فما يمكن للأشخاص الذين يعانون من قصور القلب أن يحلموا به، يمكن أن تحققه القلوب الصناعية الحديثة".

وتقدمت البروفيسور كلوين حديثا بطلب إلى جمعية القلب البريطانية للحصول على 30 مليون جنيه إسترليني كتمويل للمساعدة في جعل القلب الصناعي الحديث حقيقة واقعية.

وقال البروفيسور سير نيلش ساماني، المدير الطبي لجمعية القلب البريطانية: " نحن نؤمن إيمانا قويا بالإمكانات التحويلية لهذا التحدي الكبير، والذي سيعمل بكل تأكيد على إنقاذ وتحسين حياة العديد من المرضى، سواء هنا في المملكة المتحدة أو في جميع أنحاء العالم. وهو يمثل أكبر استثمار منفرد في مجال العلوم الرائدة في تاريخ جمعية القلب البريطانية البالغ 60 عاما ".

كما وسيتم تغيير القانون حول التبرع بالأعضاء في كل من إنجلترا واسكتلندا في عام 2020.