Человеческое тело, увы, несовершенно. Оно стареет и болеет. Отдельные органы иногда дают сбои, а случается, и вовсе отказываются работать.
О том, чтобы научиться заменять их здоровыми, человечество мечтало не одно столетие. И не просто мечтало – древние целители даже предпринимали попытки реализовать эту идею. В ход шло буквально все – кости животных вставлялись на место раздробленных человеческих, поврежденные черепа «латались» пластинками золота и серебра, а в жарких странах – даже скорлупой кокосов. Потерянные зубы пытались заменять клыками животных…
Разумеется, шансов, что такие операции окажутся успешными, было мало – ведь организм человека отторгает все чужеродное. Однако, по мнению ученых, иногда пациентам везло. Человеческие черепа с имплантированными зубами или с металлическими пластинками, закрывающими отверстия, находили повсеместно – и в Африке, и в Азии, и в Америке. Современным врачам остается только удивленно чесать затылки: каким образом их древние коллеги умудрялись добиваться успеха?!
Впрочем, существуют свидетельства удачных трансплантаций, относящиеся к более поздним временам. Одну из таких операций приписывают Амбруазу Паре, парижскому хирургу, жившему в XVI веке и занимавшему должность придворного врача. Считается, что он пересадил принцессе на место больного зуба здоровый, взятый у ее камеристки. По слухам, операция оказалась успешной. Впрочем, имя Амбруаза Паре всегда окружали самые разнообразные слухи…
Почти к тем же временам относится и другая подобная история. По свидетельствам современников, в 1670 году некий доктор осуществил пересадку человеку собачьей кости! И, если верить записям, сделанным опять-таки кем-то из его современников, операция удалась! Правда, сегодня ученые – биологи и медики – не могут с уверенностью сказать, действительно ли это возможно. В любом случае такие методы лечения были в то время скорее исключением, чем правилом – обычным делом они так и не стали.
Только через несколько сотен лет – в середине XIX века – хирурги впервые попробовали пересаживать внутренние органы. Однако большинство таких попыток оказывались безуспешными – на тот момент врачи слишком мало знали о человеческом теле и опасностях, с которыми связано подобное вмешательство. При тогдашнем уровне развития медицины люди просто не задумывались о таких вещах, как совместимость тканей донора и реципиента, поддержание жизни в изъятом органе, чтобы он «дотянул» до операции, и даже о дезинфекции. Поэтому многие пациенты попросту погибали – кто-то из-за того, что орган не подходил им, кто-то – из-за банального заражения крови.
Многие думают, что пересадка обязательно означает извлечение больного органа и пришивание на его место здорового. Однако на самом деле это не совсем так. Например, печень могут заменить не полностью – если ее получают от живого донора, то берут только одну долю. Кроме того, ее могут присоединить к кровеносным сосудам совсем в другое место в брюшной полости – например, вместо удаленной селезенки или одной из почек. «Родной» орган реципиента при этом остается на месте, на него просто снижается нагрузка. Однако возможен и третий вариант – временное подключение пациента к донорской печени, дающее возможность его собственному органу восстановиться после сильной нагрузки или повреждения, а крови – очиститься после серьезного отравления или лечения некоторыми препаратами. В этом случае часто используется не человеческий, а свиной трансплантат.
Временем, когда трансплантология перестала быть фантастикой, стал ХХ век. Именно тогда наука сделала огромный шаг вперед. Одно за другим совершались открытия во всех областях – в том числе и в медицине. Все больше врачей, основываясь на полученных знаниях, производили смелые операции – и некоторые из них оказывались успешными.
Огромным прорывом в этой области стала работа французского хирурга Алексиса Карреля. Именно он первым изобрел способ сохранять донорский орган неповрежденным до того момента, как он попадет к пациенту. И за эту работу в 1912 году врач был удостоен Нобелевской премии.
А уже в 1930 году офтальмолог Владимир Филатов впервые предпринял попытку пересадить человеку роговицу от умершего донора.
В 1933-м случился новый прорыв – советский врач Юрий Вороной впервые пересадил почку умершего живому человеку. Правда, спасти пациентку – 26-летнюю женщину – не удалось: после операции она прожила всего двое суток. Однако для науки это стало гигантским шагом вперед. В 1934 году в своей статье, опубликованной в итальянском журнале «Vіnеrvа Сhіrurgіса», хирург отметил: почка включилась в кровообращение и начала функционировать.
Трансплантация – или пересадка – подразделяется на несколько видов. При аутологичной трансплантации человеку пересаживаются его собственные ткани – например, кожу с неповрежденных участков тела после серьезных ожогов, или волосяные луковицы на облысевшие части головы. Кроме того, сегодня врачи проводят аутотрансплантацию костного мозга. Это один из методов восстановления после химиотерапии при раковых заболеваниях.
При изогенной трансплантации донор органа или ткани – однояйцевый близнец реципиента. Поскольку их организмы практически идентичны, такая операция считается почти настолько же безопасной, как и аутотрансплантация. Однако применяется этот метод нечасто, и неудивительно – близнецов на свете не так уж много.
Самый распространенный вид пересадки – аллотрансплантация (или гомотрансплантация). Для такой операции донорский орган берется у другого человека. Разумеется, в этом случае сложность работы для врачей гораздо выше – как и опасность для пациента. При этом основная трудность заключается не в самой операции, а в подготовке реципиента: ведь если донорский орган не подойдет или иммунитет больного окажется слишком сильным, его организм начнет отторгать чужеродный объект.
Четвертая разновидность пересадки органов – ксенотрансплантация, т.е. пересадка человеку органов или тканей животного – долгое время рассматривалась в основном теоретически. Во всяком случае, упоминалась она не в научных публикациях, а в фантастической литературе – от «Острова доктора Моро» Герберта Уэллса до «Собачьего сердца» Михаила Булгакова. Однако не так давно ученые определили ген, вызывающий отторжение телом человека органов свиньи. И тут же начались исследования ДНК этих животных. Результатом стало появление генетически модифицированных свинок, ткани которых совместимы с человеческими – иммунитет реципиента на них не реагирует.
Совсем недавно в России, Китае, США и некоторых других странах законодательно разрешили использовать органы таких животных для пересадки. И, согласно заявлениям ученых, первые свинки появятся буквально со дня на день.
Несовершенство медицинских знаний не останавливало хирургов – эксперименты продолжались. Тем более что в середине ХХ века начала развиваться и совершенствоваться хирургическая техника – например, разрабатывались аппараты искусственного кровообращения и дыхания, приборы для отслеживания состояния пациента во время операции.
Однако успеху операций способствовало не только это. В 1943–1944 годах группа исследователей из Оксфорда под руководством Питера Медовера доказала, что причина отторжения пересаженных органов – иммунная реакция. Именно антитела, которые в любой другой ситуации защищают организм, в этом случае становятся причиной его гибели. Ученые пришли к выводу, что иммунитет реципиента необходимо подавлять, чтобы ослабить его реакцию. Однако это тоже таило в себе опасность: ведь если защитная реакция организма отключается, это открывает путь всевозможным инфекциям, с которыми он теперь не может справиться.
Тем не менее, хирурги не отступали. В 1946 году советский хирург Владимир Петрович Демихов впервые выполнил трансплантацию дополнительного сердца. Немного позже американец Уэлч начал серию экспериментов по пересадке печени, правда, не людям, а собакам. А в 1954-м врач из Бостона Джозеф Мюррей впервые добился успеха в трансплантации почки. Хотя справедливости ради следует заметить, что проблема отторжения перед ним не стояла: донором органа стал близнец реципиента – их ткани были идентичны.
Однако найти настолько удачного донора для каждого, кому требовалась пересадка, было тогда практически невозможно. Потому исследования в этом направлении продолжались. И в 50-х годах группа ученых из разных стран совершила революционное открытие: они обнаружили ген человеческой гистосовместимости, ответственный за тип тканей. Это дало возможность подбирать для больных подходящие органы, на которые иммунитет реагировал не так остро.
В 60-е годы в разных странах было выполнено несколько удачных операций по пересадке печени, сердца и легких. Медики наконец доказали: трансплантация возможна! И начался настоящий бум – органы пересаживались буквально сотнями!
Однако скоро популярность таких операций схлынула: и врачи, и больные поняли, что это не такой уж и верный способ спасти жизнь. Большинство пациентов не проживало и года после трансплантации. Причины были все те же – отторжение, если врачам не удавалось подавить иммунитет, или инфекции – если удавалось.
Только в 1976 году появился препарат циклоспорин А, способный не просто «отключить» иммунитет целиком, а только блокировать некоторые его функции. Именно эту дату многие считают моментом рождения современной трансплантологии – теперь после операции пациенты не просто выживали, они могли вести полноценную жизнь – работать, учиться, даже заниматься спортом!
С тех пор хирурги сделали множество пересадок органов – то, что раньше было научным прорывом, сегодня считается чуть ли не будничным делом. При необходимости пациенты имеют шанс получить новое сердце, легкие, почку, печень, кость или сустав, роговицу глаза. Хирурги пересаживают донорскую кожу, поджелудочную железу, заменяют вены и сердечные клапаны. Более того, врачи решаются на все более сложные трансплантации – в 1998 году во Франции пациент получил новую кисть руки, которая смогла действовать. А в 2005-м человеку, пострадавшему из-за несчастного случая, была пересажена часть лица!
Самое большое количество трансплантаций производят в США. Каждый год там пересаживают 52 почки, 19 печеней, 8 сердец на миллион граждан!
Можно ли считать, что трансплантологи достигли совершенства в своем деле? И да, и нет. Ведь развитие науки – изучение генетики и эксперименты по клонированию – открывает перед ними все новые горизонты. И модифицированные свиньи стали только первым шагом. Исследования заставили ученых задуматься о возможности выращивать органы из клеток самого реципиента – идеально подходящие, не вызывающие отторжения. Медики считают: это не только сократит время реабилитации, но и позволит пациентам вести абсолютно нормальную жизнь даже без иммунодепрессантов!
Правда, тут перед ними снова встает этическая проблема: можно ли это делать? Сегодня во многих государствах клонировать человека и отдельные органы запрещено законом. Однако в других странах исследования идут, и весьма успешно. Одна из них – Япония. В последние несколько лет группа ученых ведет в Токийском университете эксперименты по выращиванию зубов из стволовых клеток. Правда, пока не человеческих, а мышиных – однако это только начало. В августе прошлого года ученые заявили, что получившиеся органы абсолютно идентичны настоящим по строению – эмаль, кровеносные сосуды, нервные окончания. Более того, уже через недолгое время после пересадки мышь может полноценно питаться, используя новые зубы.
Революционная операция Юрия Вороного не только дала ответы на многие медицинские вопросы и породила еще больше новых загадок, но и вызвала к жизни этическую проблему, которая не имеет однозначного решения до сих пор. Хирург решился осуществить пересадку, однако он категорически отказался использовать орган живого донора. «Невозможно наносить заведомую инвалидность здоровому человеку, вырезая у него нужный для пересадки орган для проблематичного спасения больного», – заявил врач.
Однако оказалось, что все не так просто: после смерти человека органы живут не так уж долго. Например, сердце можно пересадить всего лишь в течение трех часов. Очень часто случалось, что время оказывалось упущено – ведь человека еще надеялись спасти! Но если откачать его не удавалось, и потенциальный донор погибал, жизненно важный орган уже не мог спасти кого-то другого.
Чтобы таких ситуаций было как можно меньше, в 1966 году в Лондоне юристы сформулировали концепцию мозговой смерти: если мозг погиб, пускай даже в теле еще можно искусственно поддерживать жизнь – человек считается мертвым. Для того чтобы верно определить это состояние, у врачей есть множество критериев, так что ошибка полностью исключена.
Разумеется, у религиозных людей эта концепция поначалу вызывала недоверие. Однако в том же 1966-м Папа Римский Пий XII официально заявил, что смертью считается тот момент, когда душа покинет тело (читай – мозг погибнет), а не тот, когда остановится сердце.
А еще чуть раньше – в апреле 2011-го – в журнале «Nature» была опубликована статья: японские специалисты сообщили, что им удалось вырастить из стволовых клеток сетчатку глаза – и тоже вполне успешно. Это достижение открывает огромные перспективы: очень скоро множество людей, потерявших зрение, смогут вернуть его! Достаточно будет всего лишь взять у пациента стволовые клетки и немного подождать.
Впрочем, многие специалисты, изучающие стволовые клетки, не ограничиваются экспериментами – они спасают человеческие жизни уже сейчас! На сегодняшний день ученые умеют выращивать соединительную ткань, хрящи, кожу, кости. А в 2006 году группа исследователей из Гарварда смогла искусственно создать человеческий мочевой пузырь всего из нескольких стволовых клеток. Их поместили на коллагеновый каркас, который должен был сформировать орган, и выращивали в течение 7 недель. Готовый мочевой пузырь трансплантировали пациенту прямо с каркасом – и уже в организме клетки окончательно формировались, как бы «обучаясь» своим функциям.
И это не единичный случай. В этом году группа ученых из Великобритании объявила о новом достижении: им удалось вырастить из стволовой клетки человека сердечный клапан. Причем исследователи не собираются останавливаться на достигнутом: в планах у них создание полноценного сердца, пригодного для трансплантации.
Подобные исследования успешно проходят по всему миру. Но они ставят перед специалистами вопрос: какой из подходов лучше – работа с донорским органом или со стволовыми клетками самого пациента? Однако совсем недавно, в 2011 году, была произведена уникальная операция, совместившая в себе оба этих принципа. 30-летней испанской женщине пересадили часть трахеи, заменив ткани, поврежденные туберкулезом. Собственно орган был взят у умершего донора, однако его ДНК нейтрализовали с помощью химических препаратов. Затем в ткань ввели стволовые клетки женщины и поместили эту «заготовку» в биореактор. Через 4 дня врачи получили орган, идеально подходящий пациентке и не вызывающий отторжения.
Разумеется, пока все это – только единичные случаи. Но специалисты уверены: уже через 15–20 лет технология выращивания клонированных органов для пересадки будет отработана. Во всяком случае, технически это возможно. Проблемой – уже в который раз – может стать этическая сторона дела.
Медицина проделала долгий путь, постепенно находя все новые способы спасать человеческие жизни – в том числе замену больных органов здоровыми. И хочется верить, что этот путь еще не окончен. С каждым днем хирурги всего мира делают все более сложные, революционные операции. Не отстают от зарубежных коллег и белорусские специалисты. Подробнее об их достижениях расскажет главный трансплантолог Беларуси Олег Руммо.
