- בארה"ב, למעלה מ-100,000 אנשים נמצאים ברשימות המתנה להשתלת איברים, וכמעט 20 מתים מדי יום בהמתנה להשתלה.
- בסוף 2022, חוקרים בבריטניה עירו דם אדום שגודל במעבדה למתנדבים אנושיים, בניסוי הראשון מסוגו בעולם.
- באותה תקופה ביפן, חוקרים בדקו "וסיקולות המוגלובין"—תחליפים מלאכותיים זעירים לתאי דם אדומים—במספר מתנדבים, עם יכולת לשאת חמצן ותופעות לוואי קלות וחולפות בלבד.
- העלות של תאי דם אדומים שגודלו במעבדה ירדה מיותר מ-90,000 דולר ליחידה לפני עשור לפחות מ-5,000 דולר ליחידה, אך עדיין גבוהה בהרבה מדם שנתרם.
- הניסוי היפני צפוי להתחיל עד תחילת 2025, להזליף 100–400 מ"ל דם מלאכותי, ולשאוף למוצר מעשי עד 2030 בערך.
- ב-2022, חברת United Therapeutics הדפיסה בתלת-ממד פיגום של ריאה אנושית עם 4,000 קילומטרים של נימים ו-200 מיליון נאדיות, צעד משמעותי לעבר ריאות להשתלה.
- ב-2024, חוקרים בהובלת הרווארד חשפו שיטת הדפסה ביולוגית ליצירת רשתות כלי דם צפופות על ידי הדפסת כלי דם זעירים ברקמת לב.
- בדצמבר 2024 אישר ה-FDA את Symvess, שתל כלי דם שגודל במעבדה ללא תאים חיים של חברת Humacyte, לתיקון חירום של פגיעות בכלי דם, לאחר שנבדק ביותר מ-50 מטופלים עם מעמד RMAT.
- ינואר 2022 סימן את השתלת האקסנוטרנספלנט הראשונה של לב חזיר מהונדס גנטית לדיוויד בנט בן ה-57, ששרד כ-חודשיים עם לב החזיר פועם בגופו.
- בתחילת 2025 אישר ה-FDA ל-United Therapeutics להתחיל בניסוי קליני ראשון של השתלת כליות חזיר (UKidney) בשישה מטופלים באמצע 2025, בעוד eGenesis ביצעה את השתלת כליית החזיר הראשונה בבית החולים הכללי של מסצ'וסטס ב-25 בינואר 2025.
כשל איברים ומחסור בדם נותרים אתגרים קריטיים ברפואה. מעל 100,000 מטופלים בארה"ב בלבד נמצאים כיום ברשימות המתנה להשתלת איברים, וכמעט 20 אנשים מתים מדי יום מבלי לקבל השתלה בזמן vox.com. כדי להתמודד עם המשבר הזה, מדענים וחדשני ביוטק מפתחים פתרונות מתקדמים – החל מתאי דם מלאכותיים שגודלו במעבדה, דרך רקמות ואורגנואידים שגודלו במעבדה (איברים זעירים) שיוצרו מתאי גזע, ועד אקסנוטרנספלנטציה (שימוש באיברי בעלי חיים לבני אדם). גישות אלו, שבעבר נחשבו למדע בדיוני, חוו התקדמות מרשימה בשנים האחרונות. דוח זה בוחן את ההתפתחויות המדעיות האחרונות בדם מלאכותי, רקמות ואורגנואידים; את ההתקדמות המסחרית והרגולטורית בדרך להשתלות שגודלו במעבדה; פריצות דרך באקסנוטרנספלנטציה עם חזירים מהונדסים גנטית; נקודות מבט של מומחים ושיקולים אתיים; ומה ניתן לצפות ב-5–10 השנים הקרובות.
תאי דם מלאכותיים: דם שגודל במעבדה & תחליפי דם סינתטיים
מדענים מתקרבים לדם מלאכותי שיכול להוות תוספת או תחליף לדם אנושי בעירויים. דם מלאכותי קיים בשתי צורות: דם שגודל במעבדה (תאי דם אנושיים שגודלו בתרבית) ודם סינתטי (מולקולות מלאכותיות לחלוטין שנושאות חמצן) aljazeera.com. בסוף 2022, חוקרים בבריטניה השיגו אבן דרך כאשר עירו תאי דם אדומים שגודלו במעבדה למתנדבים אנושיים – הניסוי הראשון מסוגו בעולם aljazeera.com. ניסוי קטן זה בדק את הבטיחות ומשך החיים של תאי דם אדומים שגודלו במעבדה בזרם הדם, ומהווה צעד ראשוני לשימוש בדם שגודל במעבדה עבור מטופלים עם סוגי דם נדירים או צרכים דחופים. מחקר מוקדם נוסף ביפן באותה תקופה בדק בהצלחה "וסיקולות המוגלובין" – תחליפים מלאכותיים זעירים לתאי דם אדומים – בכמה מתנדבים, ומצא שהם יכולים לשאת חמצן עם תופעות לוואי קלות וחולפות בלבד aljazeera.com.
למרות התחלות מבטיחות אלו, מוצרי דם מלאכותי עדיין נמצאים בשלב המחקר ואינם זמינים עדיין לשימוש שגרתי aljazeera.com. ייצור תאי דם אדומים מחוץ לגוף עדיין יקר ואיטי. לפני עשור, ייצור יחידת דם אחת שגודלה במעבדה הוערך ביותר מ-90,000 דולר; שיטות חדשות הפחיתו מאז את העלות לפחות מ-5,000 דולר ליחידה, אך זה עדיין גבוה בהרבה מהעלות של כמה מאות דולרים ליחידת דם שנתרמה aljazeera.com. הגדלת הייצור כדי לעמוד בביקוש הקליני היא אתגר מרכזי, כמו גם הבטחת תפקוד התאים שיוצרו במעבדה כמו תאים טבעיים aljazeera.com. "זהו סוג חדש של מוצר עבור כל רגולטור, מה שאומר שאנו נמצאים בשטח לא נודע," הסביר ד"ר סדריק גוואר, פרופסור לרפואת עירויים, בהתייחסו לחסמים רגולטוריים בשאלה כיצד סוכנויות כמו ה-FDA יסווגו ויאשרו דם שגודל במעבדה aljazeera.com. הרגולטורים דנים האם יש להתייחס למוצרים מבוססי תאים אלו כתרופות ביולוגיות או יותר כמו דם לעירוי, החלטה שתשפיע על מסלול האישור aljazeera.com.
בינתיים, תחליפי דם סינתטיים לחלוטין נמצאים גם הם בפיתוח לשימוש חירום. לדוגמה, הצבא האמריקאי השקיע 46 מיליון דולר ב-“ErythroMer,” מוצר דם סינתטי מיובש בהקפאה שמטרתו להיות אוניברסלי (ללא צורך בהתאמת סוג דם) ויציב ללא קירור aljazeera.com. ביפן, חוקרים מאוניברסיטת נארה לרפואה מתכוננים לניסוי קליני ראשון בבני אדם של תאי דם אדומים מלאכותיים שניתן לאחסן אותם עד לשנתיים בטמפרטורת החדר english.kyodonews.net. ראוי לציין כי תאים מלאכותיים אלה מתוכננים להיות אוניברסליים לסוגי דם – הם אינם מכילים אנטיגנים של סוג דם – כך שניתן לתת אותם לכל אחד ללא התאמה english.kyodonews.net. הניסוי היפני, שאמור להתחיל עד תחילת 2025, יזרים 100–400 מ"ל של הדם המלאכותי למתנדבים בריאים כדי להעריך את הבטיחות english.kyodonews.net. אם יצליח, הצוות מקווה להוציא מוצר מעשי עד 2030 לערך english.kyodonews.net, מה שעשוי להיות ראשון מסוגו בעולם בתחום זה.
הצורך הרפואי שמניע את המאמצים הללו הוא משמעותי. עם אוכלוסיות מזדקנות ומחסור תדיר במנות דם, במיוחד באסונות או באזורים מרוחקים, תחליף דם מוכן לשימוש עשוי להציל חיים. "הצורך בתאי דם מלאכותיים הוא 'משמעותי' כיוון שאין כיום תחליף בטוח לתאי דם אדומים [אנושיים]," אומרת פרופסור הירומי סאקאי, אחת מהחוקרות היפניות english.kyodonews.net. דם מלאכותי יוכל להישלח ל"מדבריות דם" כפריות או לאזורי מלחמה שבהם הדם המאוחסן נדיר, והוא עשוי לספק סוגי דם נדירים לפי דרישה aljazeera.com. מומחים גם מדמיינים דם שגודל במעבדה ומותאם לסוגי דם נדירים שקשה להשיג מתורמים aljazeera.com. עם זאת, סביר שיידרשו עוד מספר שנים של ניסויים ושיפורים הנדסיים לפני שדם מלאכותי ייוצר בהיקף מסחרי aljazeera.com. ההתלהבות רבה שבסופו של דבר דם מלאכותי אוניברסלי עשוי לחולל מהפכה ברפואה דחופה ובמתן עירויי דם, אך השימוש המעשי צפוי רק בחלקה השני של העשור הנוכחי או מאוחר יותר.רקמות ואיברים שגודלו במעבדה להשתלה
חוקרים גם מתקדמים בתחום הנדסת רקמות – גידול או הדפסת רקמות ואיברים אנושיים במעבדה לצורך השתלה. החזון הוא ליצור עור, סחוס, כלי דם ואפילו איברים מוצקים שניתן להשתיל, או מתאי המטופל עצמו או מתאי גזע, כדי להקל על המחסור באיברים. תחום זה כולל טכניקות מתקדמות כמו הדפסת תלת-ממד ביולוגית, וכן גידול אורגנואידים ושלדי רקמה בביאוריאקטורים.
פריצות דרך בהדפסת תלת-ממד ביולוגית
הדפסת תלת-ממד ביולוגית משתמשת במדפסות מיוחדות שמניחות תאים חיים שכבה אחר שכבה, ובונות רקמות בדומה לאופן שבו מדפסת תלת-ממד רגילה יוצרת אובייקטים מפלסטיק labiotech.eu. ה"דיו" בהדפסה ביולוגית הוא למעשה ביו-דיו: תערובת של תאים חיים וביומטריאלים (כמו הידרוג'לים) שמספקים תמיכה מבנית labiotech.eu. באמצעות שרטוטים דיגיטליים – שלרוב מופקים מסריקות MRI או CT – מדפסות ביולוגיות יכולות לייצר צורות של רקמות שתואמות לאנטומיה של המטופל labiotech.eu. בעשרים השנים האחרונות נרשמו הצלחות פורצות דרך בהדפסת רקמות פשוטות. כבר בשנת 2001, למשל, רופאים הדפיסו ביולוגית שלד של שלפוחית שתן שזרעו בו תאים מהמטופל והשתילו בהצלחה את שלפוחית השתן שגודלה במעבדה בגופו של המטופל labiotech.eu. לאחרונה יותר, בשנת 2022, אישה בת 20 בארה"ב קיבלה שתל אוזן מודפסת בתלת-ממד שנוצר מתאים סחוס שלה עצמה – הישג עולמי ראשון של חברת הביוטק 3DBio Therapeutics labiotech.eu. וב-2023, מנתחים בדרום קוריאה ביצעו השתלת קנה נשימה פורצת דרך באמצעות שתל קנה נשימה מודפס בתלת-ממד שיוצר בהתאמה אישית למטופל sciencefocus.com. קנה הנשימה המלאכותי נוצר עם שלד מתכלה (פוליקפרולקטון) וזרעו בו תאים של המטופל עצמו, ובאופן מדהים המטופל לא נזקק לתרופות לדיכוי חיסוני לאחר ההשתלה sciencefocus.com. שישה חודשים לאחר מכן, קנה הנשימה המושתל החלים היטב ואפילו צמחו בו כלי דם חדשים, מה שמראה שהגוף קלט את האיבר המלאכותי sciencefocus.com.
מקרים אלה מדגימים את הפוטנציאל של ביוהדפסה עבור שתלים רקמתיים מותאמים אישית. עם זאת, הדפסת איבר גדול ומורכב כמו לב או כליה שמתפקד לאורך זמן באדם היא אתגר קשה בהרבה. "אנחנו 'רחוקים מאוד' מהשתלת איברים תלת-ממדיים מודפסים ומורכבים בגודל מלא בבני אדם," ציין מדען החומרים דידארול בויאן, והדגיש את הדעה הרווחת כי לבבות או ריאות מודפסים במלואם עדיין רחוקים 20–30 שנה labiotech.eu. איברים גדולים דורשים סוגי תאים מאורגנים במורכבות ורשתות כלי דם פנימיות שטכנולוגיית הביוהדפסה הנוכחית עדיין אינה מסוגלת לשחזר בקנה מידה אנושי labiotech.eu. עם זאת, ההתקדמות מואצת. בשנת 2022, יונייטד תרפיוטיקס (המובילה גם בזנו-טרנספלנטציה) הדפיסה בתלת-ממד פיגום של ריאה אנושית הכולל 4,000 קילומטרים של נימים ו-200 מיליון נאדיות (שקיקי אוויר) – מבנה שבניסויים בבעלי חיים הצליח להחליף חמצן כמו ריאה אמיתית labiotech.eu. פיגום הריאה המודפס הזה עדיין אינו ריאה חיה לחלוטין, אך מדובר בצעד משמעותי בדרך לשם; החברה שואפת לפתח ריאות ביוהדפסה להשתלה עבור ניסויים בבני אדם בתוך מספר שנים labiotech.eu. חוקרים מאוניברסיטת תל אביב גם הם הדפיסו בתלת-ממד לב קטן "בגודל של ארנב" המכיל תאים, מבני כלי דם וחדרים – והוא אף הפגין פעימות לב במעבדה labiotech.eu. וב-2024, צוות בראשות הרווארד חשף שיטת ביוהדפסה חדשה ליצירת רשתות כלי דם צפופות: הם הדפיסו כלי דם זעירים מצופים בתאי שריר אנושיים ותאי אנדותל, בדומה מאוד לכלי דם טבעיים בתוך מקטע של רקמת לב labiotech.eu. ההתקדמות בהדפסת כלי דם התקבלה כ-"התקדמות משמעותית בדרך ליכולת לייצר איברים אנושיים להשתלה" labiotech.eu, שכן הזנת איבר באספקת דם היא אחד האתגרים הקשים ביותר בהנדסת איברים שלמים.השקעה מסחרית בהדפסת תלת-ממד ביולוגית משקפת את הפוטנציאל שלה. שוק ההדפסה הביולוגית העולמי הוערך בכ-2 מיליארד דולר בשנת 2022 וצפוי לצמוח ביותר מ-12% בשנה עד 2030 labiotech.eu. סטארט-אפים ביוטכנולוגיים רבים וחברות ספין-אוף מחקריות מתמקדים בהדפסת רקמות ליישומים רפואיים ייעודיים – מ-סחוס לתיקון מפרקים ועד רקמת לבלב לסוכרת. כפי שאמר ד"ר פאולו מריניו מחברת הביוטק T&R Biofab, "למרות שעדיין מוקדם לומר שהדפסת תלת-ממד ביולוגית יכולה להיות הפתרון למחסור הנוכחי באיברים, היא בהחלט מגבירה את התקווה לפתור חלקית את הבעיה עבור איברים מסוימים או התוויות מסוימות, או לפחות לגשר על הפער בין מכשירים רפואיים קלאסיים להשתלות איברים" sciencefocus.com. במילים אחרות, מבנים ביודפסים עשויים לשמש כהחלפה זמנית או חלקית (כמו במקרה קנה הנשימה) או לתמוך באיברים כושלים, גם אם עדיין לא ניתן להדפיס לב חדש ומתפקד לחלוטין. רקמות בסיכון נמוך יותר כמו עור, כלי דם או סחוס צפויות להגיע למטופלים ראשונות. למעשה, בשנת 2024 אושר לראשונה על ידי ה-FDA שתל רקמה שגודלה במעבדה: מוצר כלי דם מהונדס בשם Symvess שיכול לשמש כהשתלה דחופה אצל פצועים (פירוט נוסף בהמשך) fda.gov. ככל שטכניקות ההדפסה הביולוגית משתפרות, השנים הקרובות עשויות להביא עמן יותר גישות "היברידיות" שבהן טלאי רקמה מודפסים או חלקי איברים משמשים לתיקון או חיזוק איברים אנושיים.
אורגנואידים ורקמות איברים מהונדסות ביולוגית
לצד הדפסת תלת-ממד, מדענים מנצלים תאי גזע כדי לגדל איברים זעירים במעבדה, הידועים בשם אורגנואידים. אורגנואידים הם אשכולות תלת-ממדיים זעירים (לעיתים בגודל מילימטרים) של תאים שמארגנים את עצמם למבנים שמדמים איברים אמיתיים – לדוגמה, מיני-מוח, מיני-כבד או מיני-לב – כולל חלק מסוגי התאים והמיקרואנטומיה של האיבר השלם news.stanford.edu. במשך למעלה מעשור, אורגנואידים היו בעלי ערך רב במחקר: אורגנואידים של מוח מסייעים לחקר התפתחות נוירולוגית, אורגנואידים של מעיים מדמים מחלות עיכול, וכן הלאה news.stanford.edu. עם זאת, אורגנואידים התמודדו היסטורית עם מגבלה: אין כלי דם. ללא מערכת כלי דם שמספקת חמצן וחומרי הזנה, אורגנואידים יכלו לגדול רק עד לגודל של גרגר שומשום (כמה מילימטרים) לפני שליבתם תרעב ותמות news.stanford.edu. מגבלת גודל זו גרמה לכך שאורגנואידים נותרו רחוקים מהקנה מידה הנדרש לשימוש טיפולי.בשנת 2025, התרחש פריצת דרך משמעותית שפתרה את הבעיה – חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד דיווחו על יצירת ה-organoids עם כלי דם הראשונים: אורגנואידים של לב וכבד אנושיים שגודלו במעבדה ו-פיתחו כלי דם קטנים משלהם news.stanford.edu. על ידי אופטימיזציה של קוקטייל גורמי הגדילה שניתנו לתאי גזע, הצוות גרם לאורגנואידים ליצור לא רק תאי שריר לב או כבד, אלא גם תאי אנדותל ותאי שריר חלק שהתארגנו בעצמם לרשתות מסועפות של כלי דם news.stanford.edu. תחת המיקרוסקופ, לאורגנואידים של הלב שהתקבלו היו נימים מיקרוסקופיים מציאותיים שעברו דרך רקמת הלב, וסיפקו חומרים מזינים בכל המיני-איבר news.stanford.edu. זהו שינוי מהותי בתחום האורגנואידים: "היכולת לגדל אורגנואידים עם כלי דם פותרת צוואר בקבוק מרכזי בתחום," אמר ד"ר אוסקר אבילז, מחבר שותף של המחקר בסטנפורד news.stanford.edu. עם נימי דם מובנים, אורגנואידים יכולים כעת לגדול יותר ולהחזיק מעמד זמן רב יותר. הם גם מגיעים למצב בשל ותפקודי יותר, מה שהופך אותם למודלים טובים יותר לבדיקות תרופות ולחקר מחלות – ואולי גם לבני בניין טובים יותר לטיפול רפואי news.stanford.edu.חוקרים מדמיינים שבעתיד, אורגנואידים שמקורם במטופל יוכלו לשמש לתיקון איברים פגועים. לדוגמה, במקום להמתין להשתלת לב, מטופל עם אי ספיקת לב עשוי לקבל שתל של רקמת לב שגודלה במעבדה מתאי גופו. אם השתלים הללו יהיו וסקולריים, הם יוכלו להשתלב במחזור הדם של המטופל ולהמשיך לחיות ולתפקד. "המחשבה היא שאם לאורגנואידים יש מערכת כלי דם, הם יוכלו להתחבר לכלי הדם של המארח, וזה ייתן להם סיכוי טוב יותר לשרוד," הסביר ד"ר אבילז news.stanford.edu. כבר כעת, צעדים ראשונים בכיוון זה מתבצעים. בסוף 2023, חוקרים אירופאים השתילו טלאי של שריר לב שגודל במעבדה על לב כושל של אישה בת 46 כטיפול "גשר להשתלה" statnews.com. הטלאי, שגודל מתאים גזע לגיליון של שריר לב פועם, שיפר חלקית את תפקוד הלב לאורך מספר חודשים, ובפועל "החזיר שריריות" לאזורים שנפגעו מהתקף לב קודם statnews.com. הדבר סייע לשמור על יציבות המטופלת עד שקיבלה מאוחר יותר השתלת לב מתורם statnews.com. ניסוי קליני בגרמניה מתבצע כעת עם 15 מטופלים לבחינת טלאי לב מהונדסים לאי ספיקת לב מתקדמת statnews.com. רקמה מהונדסת כזו אינה מיועדת להחליף לחלוטין השתלת לב בשלב זה, אך כפי שציין מנתח הלב שמוביל את המחקר, היא מציעה "טיפול חדשני למטופלים שנמצאים כיום בטיפול פליאטיבי ושיש להם תמותה של 50% בתוך 12 חודשים" – ומעניקה להם זמן נוסף ושיפור בתפקוד הלב בזמן ההמתנה לאיבר מתורם statnews.com. מומחה חיצוני, ד"ר ריצ'רד לי מהרווארד, שיבח את ההישג כ"באמת יוצא דופן… הישג הירואי" להביא טלאי לב מתאי גזע ממחקרים במעבדה בקופים אל מטופלים אנושיים statnews.com. "אני חושב שזה צעד חשוב קדימה," אמר לעיתונות, אם כי הזהיר "אני לא רוצה שמטופלים יתרגשו [יותר מדי] מהעניין" עד שניסויים גדולים יותר יוכיחו יתרונות ארוכי טווח statnews.com.
מעבר ללב, רקמות נוספות שגודלו במעבדה מתקדמות לעבר שימוש בעולם האמיתי. בדצמבר 2024, ה-FDA האמריקאי קיבל החלטה תקדימית כאשר אישר את מוצר הטיפול ההנדסי-רקמתי הראשון לשימוש נרחב: שתל כלי דם אנושי א-תאי בשם Symvess fda.gov. מוצר זה, שפותח על ידי חברת Humacyte Inc., הוא למעשה שלד של כלי דם שגודל במעבדה – המיוצר על ידי גידול תאי כלי דם אנושיים על גבי מטריצה מתכלה, ואז שטיפת התאים כך שנותר צינור עשיר בקולגן שמדמה עורק טבעי fda.gov. מנתחים יכולים לקחת Symvess מהמדף ולהשתיל אותו במטופל כדי להחליף עורק פגוע, ומכיוון שאינו מכיל תאים חיים (רק את המטריצה החוץ-תאית האנושית), הסיכון לדחיית חיסון נמוך fda.gov. ה-FDA אישר את Symvess במיוחד לתיקון חירום של פציעות עורק ברגל כתוצאה מטראומה כאשר ורידי המטופל אינם זמינים fda.gov. זהו תרחיש שמתרחש לעיתים קרובות בפציעות קרב צבאיות או בתאונות קשות. "האישור של היום מספק אפשרות טיפול חשובה נוספת לאנשים עם טראומה וסקולרית, שיוצרה באמצעות טכנולוגיית הנדסת רקמות מתקדמת," אמר ד"ר פיטר מרקס, מנהל המרכז לביולוגיה של ה-FDA fda.gov. המוצר נבדק ביותר מ-50 מטופלים; הוא הצליח לשחזר את זרימת הדם ברוב המקרים, והציע פתרון מציל גפיים עבור חלק מהמטופלים שהיו עלולים לעמוד בפני קטיעה fda.gov. Symvess מוגדר גם כ-מוצר בעדיפות עליונה על ידי משרד ההגנה האמריקאי בשל הפוטנציאל שלו לטפל בפציעות חיילים fda.gov. אישורו – עם הגדרות מיוחדות של ה-FDA כמו RMAT (טיפול מתקדם ברפואה רגנרטיבית) להאצת הבדיקה – מסמן כי הרגולטורים תומכים יותר ויותר בהתקדמות הרפואה הרגנרטיבית שמגיעה למטופלים <a href="https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/fda-approves-first-acellular-tissue-engineered-vessel-treat-vascular-trauma-extremities#:~:text=The%20application%20received%20Priorfda.gov. זה גם מאשר את התחום הרחב יותר: ייתכן שעוד רקמות מהונדסות ביולוגית (השתלות עור, סחוס וכו') ילכו בעקבות זאת ככל שיוכיחו את בטיחותן ויעילותן.ביחד, ההתפתחויות הללו בהדפסת תלת-ממד ביולוגית ובהנדסת רקמות מראות שרקמות שגודלו במעבדה עוברות בהדרגה מהמעבדה לקליניקה. ראינו הצלחות ראשונות בבני אדם עם מבנים פשוטים יחסית (כמו קנה נשימה וכלי דם) ואפילו ניסויים קליניים מוקדמים עם טלאי רקמה מורכבים יותר. אמנם הדפסה של איברים מתפקדים לחלוטין כמו כליות או כבד עדיין רחוקה, אך השימוש ברקמות שגודלו במעבדה לתיקון או שיפור איברים הופך למציאות. מדענים גם בוחנים שילובים יצירתיים – למשל, שימוש באיברי בעלי חיים כ"ביוריאקטורים" לגידול איברים אנושיים באמצעות תאי גזע (במחקר מ-2022, הוזרקו תאי גזע אנושיים לעוברים של חזירים כדי לבדוק אם יתפתח איבר כימרי של אדם-חזיר) labiotech.eu. קיימים עדיין אתגרים מדעיים ואתיים משמעותיים בגישות כאלה, ותוצאות צפויות רק בעוד עשור או יותר labiotech.eu. בינתיים, השילוב של ביולוגיית תאי גזע, עריכת גנים וביופבריקציה פותח דרכים חדשות להתמודדות עם כשל איברים מבלי שתמיד יהיה צורך בתורם אנושי. "למרות שייתכן שעדיין נותרו לנו כמה עשורים עד לאישור האיבר הביודפוס הראשון בתלת-ממד, ניתן לומר שזה עשוי להיות תחום מפתח בעתיד השתלות האיברים," סיכם ניתוח אחד labiotech.eu. ההתקדמות בשנים האחרונות – כולל הכלי הביונדסי המאושר הראשון והשתלות האיברים הביודפוסות המוצלחות הראשונות – מרמזת שטיפולים עתידניים אלה הופכים בהדרגה לברי ביצוע.
קסנוטרנספלנטציה: איברי חזיר לבני אדם – התקדמות ואתיקה
אסטרטגיה נועזת במיוחד לפתרון המחסור באיברים היא קסנוטרנספלנטציה: השתלת איברים ממין אחר, בדרך כלל חזירים, בחולים אנושיים. חזירים הפכו למקור המועדף בשל גודל האיברים והפיזיולוגיה שלהם, שדומים לאלה של בני אדם, ובגלל שהנדסה גנטית מודרנית יכולה להתאים איברי חזיר כך שיתאימו טוב יותר לגוף האדם labiotech.eu. בינואר 2022, העולם היה עד לקסנוטרנספלנטציה היסטורית: מנתחים השתילו לב חזיר מהונדס גנטית בדיוויד בנט בן ה-57, שהיה על סף מוות מאי ספיקת לב ולא היו לו אפשרויות טיפול אחרות labiotech.eu, vox.com. הניתוח הניסיוני הזה, שבוצע באישור מיוחד של ה-FDA לשימוש חמלה, היה הפעם הראשונה שלב חזיר שעבר עריכה גנטית החזיק בחיים מטופל אנושי – בנט חי כארבעה חודשים עם לב החזיר פועם בתוכו vox.com. למרות שהוא ומספר מטופלים נוספים שקיבלו איברי חזיר מתו בסופו של דבר (אף אחד מהם לא שרד מעבר למספר חודשים עד כה) vox.com, labiotech.eu, מקרים אלה סיפקו נתונים יקרי ערך והוכיחו שאיברי חזיר יכולים לתפקד בגוף האדם לפחות בטווח הקצר.הסיבה לכך שקסנוטרנספלנטציה הופכת לאפשרית כיום היא הופעתם של כלי עריכה גנטית מתקדמים (כמו CRISPR). במשך עשרות שנים, ניסיונות להשתיל איברים משימפנזים או בבונים בבני אדם נכשלו כישלון חרוץ – לעיתים קרובות בשל דחייה חיסונית מיידית או העברת וירוסים קטלניים – וניסויים כאלה הופסקו ברובם vox.com. חזירים, לעומת זאת, רחוקים יותר גנטית מבני אדם (מה שמפחית חלק מהסיכון לוירוסים בין-מיניים), וחשוב מכך, ניתן לערוך את הגנום שלהם כדי לצמצם בעיות דחייה labiotech.eu, vox.com. חברות ביוטכנולוגיה הנדסו חזירים עם עשרות שינויים גנטיים כדי להפוך את האיברים שלהם ליותר תואמים לאדם. לדוגמה, חברת הסטארט-אפ eGenesis מבוסטון דיווחה על חזירים עם 69 עריכות גנטיות: הסרת גנים של חזיר שמעוררים התקפה חיסונית אנושית והוספת גנים אנושיים שמווסתים תאימות דם ופונקציות נוספות labiotech.eu. אצל חזירים אלה גם הושבת גן וירוס חזירי (PERV) כדי למנוע העברת וירוסים labiotech.eu. חברת United Therapeutics, באמצעות חברת הבת שלה Revivicor, הנדסה גם היא חזירים עם עשר עריכות גנטיות, שאחת מהן הייתה המקור ללב החזיר שהושתל במר בנט labiotech.eu.בשנה האחרונה, רשויות רגולטוריות החלו לאשר ניסויים קליניים פורמליים לבדיקת איברי חזיר בבני אדם – צעד משמעותי מעבר למקרים בודדים של חמלה. בתחילת 2025, ה-FDA נתן לחברת United Therapeutics אישור להתחיל את הניסוי הקליני הראשון של השתלת כליות חזיר בחולים עם אי ספיקת כליות סופנית labiotech.eu. הניסוי, שצפוי להתחיל באמצע 2025, ישתיל את כליות החזיר הערוכות של United (שנקראות "UKidney") לקבוצת מתנדבים ראשונה של שישה חולים, כדי להעריך בקפדנות בטיחות ויעילות labiotech.eu. חברה נוספת, eGenesis, קיבלה אישור בסוף 2024 להמשיך במחקר חמלה קטן של כליות החזיר שלה: ההשתלה הראשונה בוצעה ב-25 בינואר 2025 בבית החולים מסצ'וסטס ג'נרל על גבר בן 66 עם אי ספיקת כליות labiotech.eu. החולה קיבל כליית חזיר עם 69 עריכות גנטיות שהוזכרו קודם, ולמרבה ההערכה, האיבר תפקד היטב עד כדי כך שהוא לא נזקק לדיאליזה לאחר מכן – הפעם הראשונה ביותר משנתיים שהוא יכל להסתדר ללא דיאליזה labiotech.eu. שני חולים נוספים צפויים לקבל כליות חזיר של eGenesis ב-2025 כחלק מסדרה זו labiotech.eu. ניסויים אלה שואפים להדגים הישרדות ותפקוד ארוכי טווח יותר של איברי חזיר בבני אדם. אם חולים יוכלו לחיות חודשים רבים או אפילו שנים עם כליית חזיר, זו תהיה קפיצה דרמטית קדימה, ותעניק תקווה לאלפי מטופלים בדיאליזה. חוקרים גם מתכננים ניסויים של לב חזיר כאשר ייאסף מידע נוסף; ב-2022 וב-2023, צוותים בניו יורק ובמקומות נוספים בדקו לבבות חזיר בגופות של בני אדם מונשמים כדי לבדוק כמה זמן הם יכולים להמשיך לפעום (לב אחד כזה פעל במשך 61 ימים בגופה מונשמת, שיא) nyulangone.org.תוצאות ראשוניות מעודדות בזהירות, אך התחום גלוי לגבי חוסר הוודאות שנותר. דחייה עלולה להתרחש גם תחת דיכוי חיסוני כבד ועריכות גנטיות – מערכת החיסון האנושית עשויה עדיין להזיק לאט לאיבר החזיר. ישנן גם שאלות אתיות השזורות בהתקדמות ההשתלות הבין-מיניות. אתיקאים מציינים שמקבלי איברי החזיר הראשונים למעשה מסכימים לעבור הליכים ניסיוניים ומסוכנים מאוד, עם סיכוי נמוך להישרדות ארוכת טווח, מה שמעלה סוגיות של הסכמה מדעת וניצול חולים נואשים vox.com. "ממבט ראשון, המרדף הזה עשוי להיראות כהיבריס," כתב פרשן אחד, כשהוא מציין את המתח המוסרי בין ההבטחה האדירה של איברי חזיר לבין המציאות שבה, עד כה, כל מטופל מת תוך חודשים vox.com. יש גם דאגות לגבי בעלי החיים – ייצור איברים לבני אדם משמעו גידול חזירים כתורמי איברים, לעיתים בסביבות מעבדה מבוקרות מאוד. חברות כמו United Therapeutics הקימו מתקני חזירים נטולי פתוגנים מתקדמים כדי לגדל חזירים תורמים בסביבה סטרילית (חווה כזו נפתחה בווירג'יניה ב-2024, ומיועדת לגדל כ-125 חזירים בשנה בתנאים ביו-בטיחותיים) ir.unither.com, cbsnews.com. רווחת החזירים הללו והאתיקה של השימוש בבעלי חיים בדרך זו נמצאים בדיון פעיל. תומכים טוענים שאם איבר של חזיר יכול להציל חיי אדם, ייתכן שזה מוצדק אתית, במיוחד אם החזירים מטופלים בהומניות; ארגוני זכויות בעלי חיים ספקניים יותר, ודוחקים בחיפוש חלופות כמו איברים סינתטיים.
למרות הוויכוחים הללו, מומחים רבים בתחום ההשתלות רואים בזנו-טרנספלנטציה פתרון הכרחי וזמני למחסור באיברים. מעל 100,000 מטופלים זקוקים לאיברים כעת (רק בארה"ב)vox.com, ואפילו התרחישים האופטימיים ביותר לאיברים שיגודלו במעבדה מצביעים על עשרות שנים נוספות של מחקר. איברי חזיר, לעומת זאת, זמינים כבר היום. המפתח הוא להוכיח שהם יכולים לפעול בבטחה. מדענים אופטימיים שבאמצעות שיפורים הדרגתיים – אולי שילוב של עריכות גנטיות טובות יותר ותרופות חדשות לוויסות מערכת החיסון – הניסויים הבאים יאריכו את הישרדות איברי החזיר בבני אדם מחודשים בודדים לשנה או יותר. "מנהיגים רבים בתחום אומרים שזהו השנה שבה איברי חזיר יוכיחו, באופן משכנע, שהם יכולים לסייע להקל על המחסור החמור באיברים אנושיים," דיווח מגזין Sciencescience.org. אם הניסויים הקרובים בכליות יראו אפילו הצלחה מתונה, זה עשוי לסלול את הדרך לניסויים רחבי היקף יותר ולאישור סופי של ה-FDA לאיברי חזיר מסוימים להשתלה, אולי בתוך העשור הקרוב. הרגולטורים יעקבו מקרוב אחרי ניסויים אלה; נהלי בטיחות (למניעת זיהום בין-מיני) ותוצאות המטופלים יקבעו את לוח הזמנים. במקרה הטוב ביותר, עד סוף שנות ה-2020, זנו-טרנספלנטציה עשויה לעבור מניסוי קליני לטיפול מאושר באי-ספיקת כליות או לב. במקרה הגרוע ביותר, כישלונות בלתי צפויים (כמו סיבוכים חיסוניים) עלולים לעכב את ההתקדמות ולהחזיר את החוקרים למעבדה.לצד האתגרים המדעיים, זנו-טרנספלנטציה תמשיך לעורר דיונים אתיים וחברתיים. דיאלוגים מתמשכים עוסקים בשאלות כמו כיצד לקבוע עדיפויות למטופלים בניסויי איברי חזיר, כיצד להבטיח הסכמה מדעת שקופה, וכיצד לפקח על ההיבטים הקשורים לבעלי החיים. כפי שציינה האתיקאית ל. סיד ג'ונסון, ניסויי זנו-טרנספלנטציה מוקדמים החלו לפני עשרות שנים (למשל המקרה המפורסם של Baby Fae ב-1984, כאשר לב בבון הושתל בתינוקת), וגם אז הם עוררו מחלוקתvox.com. כיום, עם מדע טוב יותר, יש לנו גם מסגרות אתיות טובות יותר, אך קבלת הציבור תלויה בהוכחה שהשתלות אלו אכן מצילות או מאריכות חיים. אם כליות או לבבות חזיר יוכלו לתמוך במטופלים באופן עקבי, הביקוש יהיה עצום – וכך גם הצורך להגדיל את ייצור איברי החזיר באופן אתי ורפואי תקין.
תחזית: 5–10 השנים הבאות
העשור הקרוב צפוי להיות תקופה מהפכנית לרפואה רגנרטיבית ולהשתלות. למרות שנותרו אתגרים, שטף ההישגים המתמשך בשנים האחרונות מרמז שמה שפעם נראה מדע בדיוני – ייצור איברים ודם אנושיים – מתקרב בהדרגה למציאות.
בחמש השנים הקרובות, ניתן לצפות ליותר ניסויים קליניים ואולי אישורים ראשונים במספר תחומים:
- דם מלאכותי: ניסויים מתמשכים כמו מחקר הדם שגודל במעבדה בבריטניה והניסוי הקרוב ביפן בדם מלאכותי צפויים לשפוך אור על בטיחות ועמידות של תאי דם שיוצרו במעבדה aljazeera.com, english.kyodonews.net. עד 2030 לערך, מומחים מקווים להתגבר על חסמי עלות ולהתחיל להשתמש בדם שגודל במעבדה לצרכים ייחודיים – למשל, אספקת סוגי דם נדירים או טיפול בחולים עם צרכי עירוי מורכבים english.kyodonews.net. מוצרים סינתטיים כמו ErythroMer עשויים להיכנס לניסויים מתקדמים, במיוחד לשימוש צבאי או חירום. רשויות רגולציה יצטרכו לגבש הנחיות חדשות לאישור דם שאינו מגיע מתורמים אנושיים, תהליך שכבר נמצא בעיצומו aljazeera.com. אם ההתקדמות תימשך, בתוך 5–10 שנים ייתכן שנראה שימוש מסחרי מוגבל בדם מלאכותי בשירותי חירום או אזורים מרוחקים, אם כי החלפה מלאה של מערכת תרומות הדם תארך כנראה זמן רב בהרבה (אם בכלל).
- רקמות שגודלו במעבדה: בטווח הקרוב, רקמות שגודלו במעבדה שהן יחסית פשוטות יגיעו ראשונות למטופלים. כבר ראינו השתלות עור וסחוס מהונדסים רקמתית בשימוש ניסיוני לנפגעי כוויות ולפציעות ברכיים, ואלו עשויים לקבל אישורים רגולטוריים ככל שיצטברו נתונים נוספים. אישור ה-FDA לשתל כלי הדם Symvess ב-2024 fda.gov כנראה פותח את הדלת להשתלות א-תאיות נוספות (למשל גידים, מסתמי לב או תעלות עצב מהונדסים רקמתית) לקבל אישור אם יראו תועלת קלינית. בטווח של 5–10 שנים, ביוהדפסה עשויה להניב שתלי רקמה מסחריים ליישומים מסוימים – לדוגמה, שתלי כבד ביודפסים לתמיכה זמנית בכבד כושל, או קומפוזיטים מודפסים של עצם/סחוס לניתוחי אורתופדיה. סטארטאפים פועלים באופן פעיל על מוצרים אלה, והשוק הצומח מרמז על צנרת מועמדים.
- אורגנואידים וטיפולים תאיים: ההתקדמות בתחום האורגנואידים תשפיע בעיקר על מחקר ופיתוח תרופות בטווח הקצר, אך היא גם תתרום לטיפולים רגנרטיביים. ההצלחה של ניסוי טלאי הלב statnews.com מרמזת שטיפולים מבוססי תאים (השתלת תאים או רקמות שגודלו במעבדה) עשויים להפוך לנפוצים יותר. בעוד 5–10 שנים, ייתכן שנראה אישור רגולטורי לטיפולים ראשונים שבהם מושתלת רקמה שמקורה בתאי גזע כדי לרפא איבר. זה עשוי לכלול טלאי שריר לב לניצולי התקף לב או אשכולות תאי איים לבלביים לסוכרת סוג 1. טיפולים כאלה ככל הנראה יסווגו כביולוגיים מתקדמים ויעברו ניסויים קליניים מחמירים, אך התקדים נוצר כבר כעת בניסויים כמו זה שבגרמניה. בנוסף, ככל שאורגנואידים יהפכו לוסקולריים וגדולים יותר news.stanford.edu, הגבול בין "אורגנואיד למחקר" ל"רקמה להשתלה" ייטשטש. ניתן להעלות על הדעת שבעוד עשור, חולה מחלת כבד יקבל עירוי של אורגנואידים כבדיים לשיקום חלק מתפקוד הכבד – רעיון שכבר נבדק כיום בבעלי חיים.
- קסנוטרנספלנטציה: השנים הקרובות קריטיות להשתלות חזיר-לאדם. אם ניסויי השתלת הכליה של United Therapeutics ו-eGenesis יניבו תוצאות חיוביות (למשל, כליות חזיר שיתפקדו חודשים רבים אצל מטופלים ללא סיבוכים), זה יהיה רגע מכונן. בעוד 5 שנים מהיום (2030), ייתכן שנראה ניסוי פאזה II/III רחב יותר של כליות חזיר ואולי גם לבבות חזיר. באופטימיות, אישורים מותנים ראשונים להשתלת איבר קסנוטרנספלנטי עשויים להיות אפשריים תוך כ-10 שנים, ככל הנראה השתלות כליה, כיוון שלחולי אי-ספיקת כליות יש דיאליזה כגיבוי (מה שהופך את הניסויים לבטוחים יחסית). מצד שני, כל כישלון משמעותי – כמו תגובות חיסוניות בלתי צפויות או העברת נגיפים – עלול להאט את ההתקדמות ולהדגיש את הצורך בשינויים גנטיים נוספים בחזירים. גופים רגולטוריים כמו ה-FDA ינהגו בזהירות, וידרשו ראיות מוצקות לבטיחות ולתועלת למטופל. מבחינה אתית, ייתכן שיתקיימו גם שימועים ציבוריים או פיתוח הנחיות לגבי אופן השימוש באיברי חזיר אם יהפכו לאפשרות – כולל פיקוח על גידול החזירים ואופן קבלת הסכמה מדעת מהמטופלים. ברמה הבינלאומית, מדינות נוספות (סין, למשל, עוסקת במחקר קסנוטרנספלנטציה פעיל) עשויות גם הן לקדם או לאשר את הטכנולוגיה. לסיכום, עד אמצע שנות ה-30 של המאה הנוכחית, קסנוטרנספלנטציה עשויה לעבור מניסוי לאפשרות מצילת חיים עבור מחלות איברים מסוימות, ולהרחיב משמעותית את היצע האיברים – אך יהיה צורך להתמודד עם אתגרים מדעיים, רגולטוריים ואתיים בדרך.
מבט לעתיד, ייתכן שההתכנסות של תחומים אלה תפתור בסופו של דבר את מחסור האיברים בצורה בת-קיימא. ייתכן ש-ביוהדפסה ותאי גזע יאפשרו בסופו של דבר ייצור איברים אנושיים שלמים להשתלה, ובכך יסירו את התלות בתורמים או בבעלי חיים. הקונצנזוס הנוכחי בקרב מומחים הוא שהדפסת איבר מורכב או גידולו מתאי גזע עד לרמת השתלה ידרוש לפחות עוד 20 שנות מו"פ labiotech.eu. עם זאת, התקדמות הדרגתית תמשיך להועיל למטופלים לאורך הדרך – לדוגמה, השתלות ללא צורך בתרופות לדיכוי חיסון (כבר הודגמו במקרה של קנה נשימה מודפס בתלת-ממד) עשויות להפוך לנפוצות יותר ככל שנלמד להתאים רקמות ואיברים לכל מטופל באופן אישי sciencefocus.com. ממשלות וגופים ציבוריים מגבירים את התמיכה ברפואה רגנרטיבית: ארה"ב והאיחוד האירופי השיקו יוזמות ותוכניות מימון לקידום טכנולוגיות ביו-פבריקציה, ונתיבי רגולציה (כמו הסיווג RMAT של ה-FDA) קיימים כדי להאיץ את אישורן של תרפיות מבטיחות fda.gov. מעורבותם של גופים ממשלתיים מרכזיים מסייעת גם בקביעת סטנדרטים אתיים, כגון הבטחת רווחת בעלי חיים בזנו-טרנספלנטציה או הבטחת גישה שוויונית של מטופלים לטיפולים באיברים שגודלו במעבדה כאשר יהיו זמינים.
לסיכום, תחום הדם, האיברים והרקמות המלאכותיים מתקדם במספר חזיתות. בשנים עשר החודשים האחרונים בלבד נרשמו הישגים ראשונים מסוגם בעולם – מדם שגודל במעבדה והוזרק לבני אדם aljazeera.com, דרך חלקי גוף מודפסים בתלת-ממד שמצילים חיים sciencefocus.com, ועד כליות חזיר שמחזיקות אדם בחיים ללא דיאליזה labiotech.eu, וטלאים של שריר לב שמחיים לבבות כושלים statnews.com. כל פריצת דרך מביאה עמה אתגרים ושיעורי זהירות משלה, אך יחד הן מסמנות עתיד שבו הצורך באיבר או דם כבר לא תלוי בתרומות אנושיות. במקום זאת, ייתכן שמטופלים יקבלו פתרון מותאם אישית: אולי בקבוקון דם שיוצר במעבדה, או רקמה מחודשת שגודלה מתאים שלהם עצמם, ואפילו – כן, גם איבר חזיר שהותאם גנטית עבורם. השגת החזון הזה תדרוש המשך חדשנות מדעית, בדיקות קליניות קפדניות, רגולציה זהירה, ופיקוח אתי מעמיק. כפי שניסח זאת אחד המומחים, "זה בהחלט מגביר את התקווה" שנוכל "לפתור חלקית את הבעיה" של מחסור באיברים בעתיד הלא רחוק sciencefocus.com. עם מאמץ מתמשך בעשור הקרוב, מה שנחשב כיום לניסיוני עשוי להפוך לשגרה – ולהביא מצילי חיים שגודלו במעבדה או בבעלי חיים אל המטופלים שזקוקים להם, ולפתוח עידן חדש בהשתלות.מקורות: חדשות עדכניות ופרשנות מומחים על דם מלאכותי, הנדסת רקמות וקסנוטרנספלנטציה, כולל אל-ג'זירה aljazeera.com, Labiotech.eu labiotech.eu, BBC Science Focus sciencefocus.com, Stanford Medicine News news.stanford.edu, הודעה לעיתונות של ה-FDA fda.gov, Vox vox.com, ודיווחים של Nature/STAT statnews.com.
