Владислав Евгеньев
Собери человека
История трансплантологии в головах и в лицах: что можно, а что нельзя пересадить человеку и что из этого выйдет

В начале апреля в СМИ появилась информация о том, что некий итальянский нейрохирург Серджио Канаверо собирается пересадить новое тело россиянину Валерию Спиридонову. На этом фоне возникло много спекуляций и разговоров о возможности такого рода операции. Разбираемся в истории трансплантологии, донорстве органов, а также почему г-ну Спиридонову необходимо подумать еще раз, а г-ну Канаверо задуматься о возможном судебном преследовании.

Путь к новой почке

Христианские святые Косма и Дамиан осуществляют первую в истории пересадку нижней конечности. Об итогах операции данных нет.

Трансплантология — достаточно древняя медицинская специальность. Идея пересадить вместо неработающего органа новый работающий — не нова, она появилась еще в Средние века. Без знания анатомии и физиологии попытки пересадить органы были обречены на неудачу даже с совершенствованием техники хирургии.

Предпосылки для адекватных операций в области трансплантации органов и тканей появились уже в 17 веке. В 1667 году во Франции и в Великобритании производится первая удачная гемотрасфузия: кровь с точки зрения анатомии является такой же тканью, как и, скажем, связки или мышцы. В 17 веке никто не знал про группы крови, переливания были запрещены ввиду получаемых в дальнейшем летальных последствий. Практика гемотрансфузий будет возобновлена лишь в 20 веке, когда будут выявлены группы крови.

Первая успешная пересадка ткани также была осуществлена в 17 веке. В 1668 году в Голландии Джоб ван-Менерен выполнил пластику дефекта костей черепа костью, взятой у собаки. В 1822 году выполнен перенос аутотрансплантанта кожи (т.е. и донор и рецепиент являются одним и тем же человеком: пересадка ткани внутри одного организма), а в 1868 году в Швейцарии выполняется аналогичная операция, но при этом донором становится уже другой человек. В 1906 году врач Эдвард Цирм пересаживает первый в истории целый орган — роговицу, применяя такое радикальное лечение у больных с повреждениями и заболеваниями роговицы. Первая половина 20 века является периодом, когда врачи учатся пересаживать человеку хотя бы его родную ткань, и то это получается не всегда. Совершенствуется в первую очередь хирургическая техника, изучаются способы реваскуляризации пересаженных тканей. Возобновление гемотрансфузий без значимых последствий для организма дает понять, что если можно перелить кровь от другого человека, значит, так же можно заменить и целый орган. Об этом врачи задумывались уже давно. В 1906 году Mathieu Jaboulay, французский хирург, лечит двух пациентов с хронической почечной недостаточностью. До изобретения первого диализного аппарата остается еще 38 лет, поэтому для пациентов с таким диагнозом единственным исходом являлась достаточно быстрая и мучительная смерть. Мэттью пересаживает одному пациенту почку козла, а другому — почку свиньи в попытке спасти жизнь больным. Оба трансплантата ожидаемо погибли (тогда еще не знали по каким причинам), пациенты прожили ненамного больше. Первым пересадить почку человека решился советский хирург украинского происхождения Юрий Вороной. Закончив киевский медицинский университет, он работал в Харькове, где в 1936 году пересадил человеческие почки, которые он забирал у трупов, шести больным острой почечной недостаточности, возникшей в результате попытки суицида путем принятия ртути. Все шесть попыток оказались неудачными, все трансплантаты отторглись, а пациенты умерли. Считается, что причиной стала пересадка заведомо нежизнеспособного органа (т.е. почка к моменту пересадки уже была мертвой), хотя у Воронова были удачные трансплантации почек у собак. Одновременно с этим врачи уже знали об иммунной системе организма, и резонно отводили ей не последнюю роль в процессе отторжения пересаженного органа.

Рональд и Ричард Херрик вместе со своим лечащим врачом Джоном Меррилом

23 декабря 1954 года выпускник Гарварда, хирург общей практики, американец Джозефф Мюррей делает операцию продолжительностью более пяти с половиной часов. Он забирает почку Рональда Херрика и пересаживает ее его брату, Ричарду, больному хроническим гломерулонефритом. Первая успешная операция пересадки почки дает 8 лет жизни обреченному больному, а донор после месяца реабилитации выписывается из больницы без существенного снижения качества жизни. Джозефф Мюррей получает в 1990 году Нобелевскую премию по медицине за достижения в трансплантологии.

Томас Старлз

Пересадка печени считается заведомо более сложной операцией, чем трансплантация почки. Пациенты, которым необходимо такое лечение, более тяжелые, они имеют значительно большие нарушения в других органах и системах. Лишь в 1963 году выпускник медицинского университета Чикаго Томас Старлз осуществляет первую удачную операцию по пересадке печени. В дальнейшем Старлз занимается вопросами имунносупрессии, неразрывно связанной со всей трансплантологией.

В 1964 году еще один американец, Джэймс Харди пересаживает легкие. В том же году Харди предпринимает попытку пересадить сердце шимпанзе умирающему шестидесятивосьмилетнему Бойду Рашу. Попытка оказалась неудачной.

Пока на Западе бал правили американцы, в СССР в подвале института Склифосовского советский врач Владимир Демихов выполнял сложнейшие операции. С 1946 года, сразу после того как он вернулся с фронта, он произвел десятки уникальных операций, включая создание двухголовых собак, первые в мире пересадки сердца и печени на животных.

Один из результатов экспериментальных операций Демихова

Отношения Демихова и главного хирурга СССР Александра Вишневского оставляли желать лучшего, из-за чего врачу, имя которого было известно во многих клиниках за рубежом, приходилось работать в подвалах, не имея почти никакого финансирования со стороны государства. В 1960 году к Демихову в Москву прилетает южноафриканский хирург Кристиан Барнард. В 38 лет Барнард успел поработать в Минессоте с пионером кардиохирургии Уолтом Лиллихайем и в широко известной группе Шумвэя, которая готовилась к операции по пересадке сердца. Пораженный операциями Демихова, Барнард улетает в Кейптаун, где 3 декабря 1967 года он сделает первую в мире пересадку сердца человеку.

Кристиан Барнард на обложке журнала Тime

Для операции будет выбран не самый лучший кандидат: Луис Вашканский, имеющий терминальную стадию хронической сердечной недостаточности. Операция прошла удачно, но в раннем послеоперационном периоде у пациента развилась пневмония (сам Барнард предположил в своих записях, что произошло это вследствие приема пациентом глюкокортикоидов, которые тот получал для подавления иммунной системы). Пациент умер спустя 18 дней. Первую удачную в широком смысле слова операцию пересадки сердца выполнила та самая группа Шумвэя в Пал-Альто, США, в которой практиковался Барнард. В следующие 10 лет было выполнено около 100 пересадок сердца по всему миру. Результаты были плохими — большинство пациентов умирало в больницах. В следующие 10 лет только группа Шумвэя продолжила работу, остальные клиники отказались от практики пересадки сердца. В начале 1980 годов был открыт циклоспорин, после чего количество удачных пересадок сердца поползло вверх. К 1986 году было зарегистрировано 2000 таких операций, спустя 10 лет — 4000. В Великобритании в 90х годах было выполнено около 300 операций по пересадке сердца, но в последующем количество проводимых операций уменьшилось почти в два раза, в основном из-за прогресса в консервативном лечении таких заболеваний как хроническая сердечная недостаточность.

Тело против

Неразрывно с трансплантологией связана другая медицинская наука — иммунология. С момента наблюдения реакции на гемотрансфузию группонесовместимой крови врачи осознали, что нельзя пациенту пересадить первый попавшийся орган.

Иммунная система — чрезвычайно сложная и огромная система, отвечающая в первую очередь за ответную реакцию организма на вторжение инородных агентов. Иммунная система состоит из двух основных компонентов: гуморального и клеточного звена. Описывать всю систему не входит в задачи этой статьи, поэтому подробнее остановимся на тех элементах, которые задействованы в иммунном ответе при пересадке органов и тканей. Французский иммунолог Джо Дассет в 1952 году начинает изучать явления лейкоагглютинации.

Джо Дассет, фото 2005 года

Работая над явлениями гемагглютинации в Бостоне, он замечает, что в этом процессе задействован не только красный росток крови (эритроциты), но и белый — лейкоциты. В дальнейшем он обратил внимание, что при пересадке кожи от донора реципиенту также наблюдается реакция агглютинации лейкоцитов. Он предположил, что пересаженный фрагмент несет в себе антигены, которые, взаимодействуя с лейкоцитами, вызывают их агглютинацию. Сейчас они называются HLA — human leukocyte antigen, человеческий лейкоцитарный антиген. Эти антигены обеспечивают собственно процесс распознавания лейкоцитами инородного тела и его уничтожения в дальнейшем. За свое открытие в 1980 году Дассет получает Нобелевскую премию по медицине.

HLA комплексы гистосовместимости делятся на три класса. В первом классе выделяют три основных типа (A, B, C) и три менее распространенных (E, F, G). Подбор донора по современным принципам должен учитывать совпадения с реципиентом по HLA.

В реакции организма на трансплантант выделяют три стадии: немедленная, острая и хроническая.

Реакция немедленного типа развивается при несовпадении донора и реципиента по группе крови. Циркулирующие в крови реципиента антитела начинают связывать антигены эритроцитов и эндотелиальных клеток пересаженного донорского трансплантата, вызывая активацию комплемента (системы, которая обычно используется организмом для уничтожения бактериальных клеток), воспаление, повреждение эндотелия и тромбозы сосудов. В итоге орган отторгается. В современной медицине случаи реакции немедленного типа встречаются крайне редко, в основном они связаны с ошибками при определении групп крови у донора и реципиента. Тем не менее, последствия ошибок ужасны — в 2003 году девушке по имени Джессика Сантилан в университете Дьюка пересадили комплекс сердце-легкие. Через 6 часов после окончания операции стало известно об ошибке определения группы крови, через 13 дней ей выполнили повторную операцию, заменив комплекс сердце-легкие на подходящий ей по системе ABO. Спустя двое суток врачи диагностировали смерть мозга Джессики, через 4 часа после этого пересаженное сердце перестало биться.

В случае совпадения по системе ABO следует ожидать второго этапа — острой реакции. Т-лимфоцитам понадобится несколько недель, чтобы распознать несовместимость пересаженного трансплантата по системе HLA. В случае несоответствия, Т-клетки реципиента вызывают интерстициальное воспаление и поражение клеток паренхимы донорского органа. Иногда реакция Т-клеточного звена происходит раньше — в случае, если ранее организм уже подвергался трансплантации. В таком случае острый ответ возникает уже на вторые-третьи сутки. В трансплантации это называется “проблемой второй почки (или трансплантата”), т.к. наиболее часто встречается, когда человеку пересаживают уже вторую почку, после того, как первый трансплантат перестает функционировать. Повлиять на ситуацию можно путем назначения специальных препаратов, подавляющих активность Т-лимфоцитов.

После трансплантации, даже если удалось избежать первых двух иммуннологических волн, возникает хроническое воспаление в тканях трансплантата. В процессе, вызывающем утолщение мышечной стенки сосудов донорского органа, задействованы макрофаги и CD4 Т-лимфоциты. Точный механизм этого явления не выяснен, но в результате в трансплантате возникает хроническая ишемия, рано или поздно неизбежно приводящая к прекращению работы органа.

Поражение кожи при GAHD

К слову, встречается и обратная реакция, именующаяся graft-anti-host-disease (GAHD). Возникает она при пересадке донорского костного мозга, в итоге Т-лимфоциты донора атакуют клетки реципиента по всему организму. В процессе выделяют 4 степени: поражение кожи (менее и более 25% от общей площади), в дальнейшем присоединяется поражение печени, кишечника и желудка по типу некроза (т.е. смерти клеток), в конечном итоге приводя к смерти пациента. Лечится данное состояние путем назначения антилимфоцитарных моноклональных антител, однако эффект от их использования оспаривается.

Вышеописанные механизмы, понятно, не облегчают работу трансплантологам. На ранних этапах пересадки органов производились на удачу, поэтому результаты операций были неутешительными. Первая пересадка почки была от генетически идентичного брата-близнеца. Для развития пересадки органов как средства лечения заболеваний необходимо было придумать препараты, которые бы подавляли определенное клеточное звено в иммунной системе и позволяли бы таким образом прижиться трансплантату.

Иммуносупрессия как выход

Вся история трансплантологии делится на два периода: до и после открытия циклоспорина. Изначально врачи использовали уже давно известные стероидные гормоны (например, преднизолон). Их эффект был доказан при лечении ряда аутоиммунных заболеваний, поэтому их назначали и реципиентам. Однако основная точка приложения преднизолона — макрофагальное звено, поэтому и прием стероидов влияет на реакцию замедленного типа, не влияя на немедленный и острый процессы. Циклоспорин — препарат, использующийся для лечения грибковых заболеваний. В 1972 году швейцарский ученый Hartmann Stähelin при скрининговом исследовании больных, получающих препарат, обнаружил у них уменьшение Т-лимфоцитов. Циклоспорин в экспериментальных целях при трансплантации печени использовал Старлз. Препарат избирательно блокировал активность Т-лимфоцитов, т.е. влиял на острую фазу реакции иммунной системы реципиента. Его применение стало революцией — 95 процентов реципиентов почки, получающих препарат, выживало в течении года.

Назначение иммуносупрессоров имеет ряд существенных побочных эффектов, главными из которых являются инфекции и раковые заболевания. Наиболее часто из инфекционных осложнений возникает цитомегаловирусная инфекция и пневмоцистные пневмонии. Поэтому помимо иммуносупрессоров больные после пересадки получают и антибиотикотерапию, и спецефическое противовирусное лечение. Со временем некоторым пациентам удается прекратить прием лекарств, их иммунная система по невыясненным причинам перестает считать донорский орган инородным (чаще всего это происходит при пересадке печени), но малейшее напряжение иммунитета, простейшая простуда или ОРВИ, и может начаться процесс отторжения.

Проблемы переселенцев

С развитием трансплантологии возникает еще одна, не менее значимая проблема — проблема нехватки доноров. Попасть в лист ожидания на пересадку — половина дела, необходимо этой пересадки дождаться. Здесь на успех влияет законодательство страны, где будет проводится предполагаемая операция, а также уровень развития медицины в целом. Кроме того, есть еще и этические вопросы. По статистике, не дождавшись трансплантации умирает от 6 до 30 процентов больных, наибольший процент гибели у нуждающихся в пересадке легких. От 2 до 41 процентов пациентов, нуждающихся в пересадке, находятся в листе ожидания, и эта цифра продолжает расти. К первично занесенным в лист ожидания пациентам добавляются те больные, которые уже получили донорский орган и наступило время для замены его на новый. Таких больных будет все больше. Уже сейчас есть проблема нехватки доноров, чем дальше, тем острее эта нехватка будет ощущаться. Наиболее перспективным решением является выращивание органов для трансплантации из стволовых клеток, однако достижения значимых результатов в этой области следует ожидать через десяток лет.

Донорами органов в современной медицине чаще всего становятся лица с диагносцированной смертью головного мозга. Для диагностики смерти в разных странах законодательство выдвигает различные требования, но в целом закон сходится на одном: мозг должен перестать поддерживать жизненно важные функции, в первую очередь, дыхание. Одним из тестов, определяющих жизнеспособность мозга, является разъединительный тест.

Радионуклеидное исследование у пациента со смертью мозга

Пациента, находящегося на ИВЛ, отключают от аппарата, и подают в дыхательные пути кислород, достигая давления углекислого газа в крови в 60 мм.рт.ст. При этих значениях в норме раздражается дыхательный центр в головном мозге и происходит выдох. Если при таком напряжении углекислоты в крови спонтанные дыхательные движения отсутствуют, то это означает, что умер ствол мозга и дальнейшая реанимация не приведет к восстановлению. Помимо разъединительного теста существуют и другие исследования, как клинического характера (отсутствие корнеального рефлекса, реакции зрачка на свет), так и параклинические, когда прибегают к помощи инструментальных методов: УЗИ сосудов, электроэнцефалограмма, радионуклеидные методы. Для диагностики смерти мозга не допускаются врачи — трансплантологи во избежание конфликта интересов. В ряде стран (например, в США), для диагностики смерти мозга необходимо “второе мнение” (second opinion), т.е. установить смерть мозга должны два врача, имеющие соответствующие сертификаты.

Уникальная смертельная операция

Современная трансплантология пересаживает практически любой орган. Она может пересадить почку (уже полвека), можно получить новую поджелудочную железу, сердце, легкие, костный мозг, роговицу. По понятным причинам невозможна пересадка мозга: во-первых, он отвечает за личность, что вызывает этическое противоречие, во-вторых, пересадка любого органа возможна только при его жизнеспособности, а разрешение на пересадку выдается в основном после смерти как раз мозга, что вызывает уже логическое противоречие. В нашумевшем на прошлой неделе заявлении, растиражированном СМИ, следует сделать поправки. Конечно же, пересаживать будут не голову, а тело. С точки зрения медицины донорским будет тело, реципиент — головной мозг и другие органы головы. Таким образом, в конечном варианте врачи, если решатся на данную операцию, получат классический GAHD, как при пересадках костного мозга. Изучение болезни ограничивалось реакцией Т-клеточного звена на макроорганизм, однако в данном случае макроорганизм является ограниченным по площади тканей. Для решения проблемы можно прибегнуть к сопутствующей операции по пересадке костного мозга реципиента в донороское тело. Непосредственно от GAHD это не убережет, но хотя бы вернет ее в обычное, изученное уже, течение. Помимо технических проблем при операции (ее необходимо проводить в режиме существенной гипотермии — мозг при комнатной температуре умирает в течении 4 минут), существует ряд вопросов к организации самого процесса. Современная медицина вышла из стадии экспериментальных операций начала 20 века, когда для того, чтобы выполнить новый алгоритм лечения необходимо было только мнение и решение врача. Сейчас любой метод лечения проходит несколько этапов, начиная от научного обоснования и заканчивая экспертным заключением, которое должно утвердить метод для лечения. На данный момент у г-на Канаверо 2 (две) научные публикации, касающиеся трансплантации тела. Эти публикации касаются исключительно технической стороны операции, процесса сшивания нервов и сосудов. Они не касаются вопросов трансплантологии, что не удивительно — г-н Канаверо является нейрохирургом. Его некомпетентность в вопросах пересадки органов очевидна: в своей статье для международного журнала нейрохирургии он предлагает для решения проблемы иммунной реакции переливание крови реципиента, что приведет к реакции немедленного типа в донорском теле с отторжением трансплантата в течении нескольких суток.

Вне сомнения, что данная операция представляет собой научный интерес. Примерно таким же интересом, скорее всего, руководствовались врачи в нацистских лагерях, проводя опыты над заключенными во благо науки. В случае с трансплантацией тела этот научный интерес не только кровожадный, он не несет в себе практического смысла для медицины, что заставляет усомнится в пользе данной операции для пациента.


Если вы нашли опечатку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter


Понравилась статья? Подпишитесь!

Новый закон робототехники

Обзор роботов, пришедших в медицину: хирургия, нанотехнологии и не только

Смертельная слабость

Как и почему развивается смертельная миопатия Дюшена и как скоро человечество ее победит