После ее ухода я немного посидела одна, допивая остывший кофе и глядя в пустоту. Не все мои проблемы были разрешены: химия тела влекла меня к Харли. Но с этим я справлюсь…
Зато теперь у меня есть будущее.
Я попросила счет и ушла, чтобы жить дальше.
Возможности медицины не безграничны, но пересадка органов демонстрирует не только величие хирургической техники, но и те перспективы, которые открываются перед обществом XXI века.
Сейчас в мире ежегодно умирает около миллиона человек, спасти которых могла бы трансплантация органов.
Другие средства и методы для них невозможны…
Теплое Средиземное море омывает берега полуострова, на котором во II веке до нашей эры древние римляне основали город — Валенсию. Сегодня Валенсия — один из красивейших городов Испании. Предмет особой заботы и любви местных жителей — знаменитый Валенсийский собор.
На этом удивительном памятнике архитектуры конца XIII — начала XIV века есть деревянный горельеф с изображением святых братьев Космы и Дамиана — арабских врачей, которые, по свидетельству сохранившихся кафедральных хроник, еще в III веке нашей эры совершили пересадку ноги. Профессор медицины университета в Малаге (Испания) Хосе Ривас Торрес в одном из своих выступлений заметил, что деревянный горельеф в Валенсии — «историческое свидетельство о фантастических успехах медицины, достигнутых уже много веков назад».
Однако братьям Косме и Дамиану все же не может принадлежать честь быть первыми хирургами, осуществившими трансплантацию органов. Еще в древнеегипетском медицинском трактате «Папирус Эбере», созданном примерно за 1500 лет до н. э., описываются успешные пересадки кожи с одного участка тела на другой для закрытия зияющей раны или косметического устранения дефекта.
В древнеиндийских Ведах также можно найти описание попыток пересадки кожи. Члены индийской касты гончаров в X веке применяли свободную пересадку кожи для исправления дефектов носа. Источником кожи служили ягодицы. Не зная анатомии, но заметив, что ягодичные мышцы обильно снабжаются кровью, древние индийцы интуитивно использовали их ткани. Тот участок кожи на ягодице, откуда планировали взять трансплантат, предварительно били деревянной туфлей до тех пор, пока он не распухал от прилива крови. Затем вырезали из этого места лоскут кожи, накладывали его на рану и закрепляли специальным клеем, рецепт приготовления которого утерян.
После падения Древнего Рима идея трансплантации была надолго забыта. И лишь в эпоху Ренессанса, в XVI веке, сицилийский врач Бранка решил воспользоваться сведениями об успешной пересадке кожи индусами, но оказался менее удачливым. В 1503 году он пытался пересадить кожу для реконструкции носа, но потерпел неудачу. Его соотечественник — всемирно известный хирург и анатом из Болоньи Гаспар Тагликоцци — в то же время считал возможным использовать мышцы лица одного человека для восстановления носа другого. Он сделал много безуспешных попыток подобных операций и отказался от своей идеи со словами: «Исключительный характер индивида полностью отклоняет нас от попытки осуществления этой работы на другом человеке». Для восстановления формы носа Тагликоцци стал использовать лоскут кожи верхней конечности, взятый у того же пациента. Эта, оказавшаяся успешной, методика прославила хирурга из Болоньи, и к нему стали стекаться больные из разных стран. До сих пор способ, разработанный Тагликоцци, применяется при пластике носа и описывается в учебниках по хирургии как «итальянский метод».
Естественно, не только врачи задумывались о трансплантации. Многие знахари чуть ли не повально заболели желанием создать чудесную мазь, которая была бы способна приживлять ткани. В 1804 году итальянский физиолог Бароньо описал знахарку по имени Гамба Курта, которая для того, чтобы убедить людей в эффективности своих мазей, показывала их в действии: отрезала на глазах у толпы кусок кожи со своего бедра и, помахав им в воздухе, прикладывала на прежнее место, смазывала своей мазью и забинтовывала. На следующий день люди могли убедиться, что кусочек кожи прижился.
Бароньо был так изумлен подобным экспериментом, что в том же 1804 году сам осуществил пересадку кожи у овцы. Опыты Бароньо послужили началом развития активных исследований в этой области.
Очень большой вклад внес французский ученый Пауль Берт. Он был разносторонне развитым человеком.
Имея три высших образования (инженерное, юридическое и медицинское), Берт со студенческой скамьи увлекался возможностью пересадок органов, посвятил этому свою жизнь и достиг больших успехов, обогатив медицину экспериментальными открытиями.
Избрав пересадку тканей у животных темой своей докторской диссертации, Берт не просто защитил ее, а получил за эту работу премию Французской Академии наук в области экспериментальной физиологии. Он был любимым учеником знаменитого Клода Бернара, автора теории гомеостаза (поддержания постоянства внутренней среды организма), и достойно продолжил дело своего учителя, став его преемником на кафедре общей физиологии Сорбонны.
Берт скептически относился к опытам Бароньо, так как не получил положительных результатов при их повторении. Ссылаясь на безуспешность таких же попыток, предпринятых зарубежными учеными, Берт язвительно приводит ироничное мнение одного из них — англичанина Р. Висмана о том, что успех миланского хирурга объясняется итальянским климатом. Разноречивость результатов в опытах многих исследователей объясняется тем, что в то время — на заре развития трансплантологии как науки — ученые не уделяли принципиального внимания определяющему, как это известно сейчас, фактору: от кого и кому трансплантируется орган или ткань.
Если ткань пересаживается в пределах одного организма (например, кожа — с одного места на другое) — успех обеспечен. Такая пересадка называется аутогенной. Если пересадка осуществляется между разными животными одного вида — она называется аллогенной (от греческого alios — другой). И наконец если трансплантат пересаживается особям другого биологического вида — такая операция называется ксеногенной (от греческого xenos — чужой).
При аллогенной и ксеногенной трансплантации успех операции сомнителен. Трансплантат обязательно отторгнется, во втором случае — быстрее, в первом — медленнее. Но тогда этого не знали, и неудачи объясняли плохой хирургической техникой.
Такого же взгляда придерживался ученый, который доведет до совершенства технику пересадки органов. Он разработает метод сосудистого шва, что явится принципиально новой точкой отсчета в хирургии вообще и трансплантологии в частности. Благодаря своему высокому мастерству этот ученый поймет, что механизмы отторжения трансплантата лежат гораздо глубже, чем тщательность выполнения хирургической операции. Он разочаруется в хирургии, уйдет в другую область исследований и там добьется новых выдающихся успехов. Расстанется с трансплантацией навсегда, но «хлопнув дверью», заставит ученых искать решение задачи. Имя этого человека — Алексис Каррель…
Именно А. Каррель, еще будучи студентом-медиком, впервые решил, что если тщательно соединить сосуды пересаженного органа с соответствующими ему сосудами в теле реципиента, то орган, хорошо снабжающийся кровью, обязательно приживется.
Эта заманчивая цель добиться того, чего не смогли сделать другие, влекла Карреля вперед. Фанатическое упрямство, воля и мастерство хирурга обеспечили успех. В 1905 году 32-летний Каррель, работая в Чикагском университете, совершил чудо — впервые в мире успешно произвел аутотрансплантацию конечности у собаки, используя оригинальную, разработанную им надежную методику сшивания кровеносных сосудов. В чем же заключается метод Карреля? Вот как описывает свидетель — хирург из Джорджтаунского университета Г. Хафнагель: «По окружности сшиваемого сосуда накладывали три шва на разном расстоянии, примерно в 120° друг от друга. Натягивая нити от двух швов, Каррель превращал одну треть окружности сосуда в прямую линию и сшивал каждый сегмент поочередно, меняя натяжение по кругу и таким образом соединяя концы артерии».
Действительно, все гениальное — просто. Метод Карреля совершил переворот в хирургии. Он спас тысячи солдатских жизней во время первой мировой войны. До сих пор этот метод является основным при сшивании сосудов. Без него хирургия остановилась бы в своем развитии, а пересадка органов осталась бы в истории медицины не больше чем забавой и фантазией. Так Алексис Каррель открыл медицине путь в будущее, а пересадку органов сделал технически осуществимой.
В 1912 году Каррель получил Нобелевскую премию и продолжал активно отрабатывать технику трансплантации различных органов. Он пересаживал почки собакам, однако результаты оказывались отрицательными. Каррель тщательно анализирует технику операций, усовершенствует ее, сосудистый шов, накладываемый им, безупречен, стерильность соблюдается тщательно, однако через 15–20 дней орган отторгается. Следуют новые и новые операции, но результат все тот же…
Потрясенный этим, он бросает хирургию, уходит из клинической медицины, уезжает к себе на родину во Францию и начинает заниматься экспериментальной биологией. Через несколько лет имя Карреля опять становится знаменитым — он разработал искусственную питательную среду для клеток и метод их длительного культивирования вне организма. Теперь ученый бредит новой идеей: изолировать клетки человеческого сердца, создать им условия для жизни и роста в искусственной среде и воссоздать в экспериментальных условиях весь орган для замены больного сердца в организме человека.
Эта идея хороша для фантастического романа. Современные биологи и медики понимают всю многообразную сложность этого начинания. В сердце так много типов клеток, к тому же различного происхождения (мышечных, нервных, соединительнотканных, эндокринных), выполняющих разные функции, что создать, вырастить и заставить работать такой ансамбль в искусственных условиях невозможно. По крайней мере, пока.
Алексис Каррель был счастлив и несчастен одновременно. Счастлив оттого, что обогатил медицину яркими открытиями и навсегда вошел в ее историю. Несчастен, потому что не сбылись его мечты — заменять пораженные органы и тем самым сделать человека практически бессмертным. Каррель не принес человечеству бессмертие, но своим «чудесным швом» избавил от гибели многих людей, открыл новые горизонты и наконец заставил ученых искать причину отторжения пересаженных органов. И они ее нашли…
Молодой венский хирург Эмиль Холман тоже занимался трансплантацией. В 1923 году, пересаживая Детям на пораженные ожогом поверхности по 150–170 маленьких кусочков кожи, взятой от доноров, он заметил удивительные явления. Пересаженные кусочки кожи временно приживались и способствовали регенерации собственного кожного покрова. Но при повторных пересадках самочувствие детей ухудшалось: у них поднималась температура и появлялась сыпь на всем теле. Размышляя над этим фактом, Холман вспомнил об экспериментах русского микробиолога Николая Чистовича, который в 1898 году, работая у великого Мечникова в Пастеровском институте в Париже, впервые доказал, что введение животным под кожу в кровь чужеродных белковых веществ вызывает появление в их крови своих специфических белков — антител. При этом внешние признаки такой реакции, получившей название иммунизации, совпали с явлениями, замеченными Холманом.
Тогда Холман начал целенаправленно подбирать доноров для пересадки, тщательно протоколировал свои операции и на большом количестве наблюдений показал, что если для повторной пересадки использовалась кожа прежнего донора, то кожные лоскуты отторгались вдвое быстрее первых. В том случае, когда для повторной трансплантации использовалась кожа нового донора, отторжение наступало в два раза медленнее.
Если бы Эмиль Холман в те дни не просто предположил, что «каждая группа трансплантатов вызывает появление своих собственных антител, которые ответственны за последующее исчезновение пересаженной кожи», а пошел дальше и, забыв на какое-то время свою любимую хирургию, занялся экспериментальной иммунологией, он смог бы стать первооткрывателем иммунной природы несовместимости тканей! В 1975 году он напишет: «Какую блистательную возможность мы упустили!». Через 20 лет после Холмана шанс прийти к финалу первым не упустил Питер Медавар…
Поиск эффективных методов пересадки кожи английские врачи П. Медавар и Томас Гибсон вели во время второй мировой войны, когда тысячи раненых нуждались в таких операциях. Медавар начал с повторения опытов Холмана и получил те же результаты. Однако, будучи иммунологом, Медавар сразу же понял то, к чему Холман пришел после многих раздумий: первичный трансплантат служит антигеном (чужеродным фактором) для организма. После серии многочисленных разнообразных опытов и наблюдений Медавар определил специфичность иммунизации и убедительно показал на микроскопических препаратах иммунную природу отторжения.
Итак, природа отторжения познана. Необходимо искать пути ее преодоления. Без этого успешная пересадка органов невозможна. И снова возникает «феномен Холмана». Опять один ученый заметит факт, но не придаст значения, а через 8 лет другие исследователи обнаружат то же самое, один из них подробно опишет эту находку (и останется в тени), а второй, независимо от него, даст принципиально новое объяснение установленному факту и окончательно впишет свое имя в анналы, как автор открытие иммунной природы несовместимости тканей.
«Партнерами» Медавара в этой драме идей стали Рэн Оуэн и Милан Гашек. В 1945 году Оуэн, занимаясь экспериментальной эмбриологией в Калифорнийском университете, обнаружил, что при одновременном внутриутробном развитии двух телят-близнецов их системы кровообращения тесно контактируют между собой. У родившихся телят-близнецов в крови циркулируют эритроциты друг друга. Оуэн не придал этому факту должного значения. Звездный час результатов его наблюдения наступил лишь в 1953 году.
Милан Гашек в Чехословакии и Питер Медавар в Англии, независимо друг от друга, обнаружили похожие явления. Гашек сумел срастить тонкие оболочки с сетью кровеносных сосудов у двух эмбрионов кур, в результате чего кровеносные сосуды мембран куриных зародышей прорастали друг в друга. Цыплята, вылупившиеся из соединенных яиц, оказались иммунологически инертными по отношению к антигенам друг друга. Чешский ученый подробно, как и Оуэн, описал это явление, но почему-то не подумал, что подобное можно (и нужно) применить в экспериментальной трансплантологии. И его открытие тоже осталось незамеченным. А вот эксперименты, проведенные в том же 1953 году П. Медаваром совместно с его сотрудниками Рупертом Биллингхемом и Лесли Брантом, совершили переворот в науке.
Медавар и его помощники взяли беременных мышей двух линий и в ходе тонких изящных хирургических опытов сумели ввести зародышам — мышатам каждой самки — по 10 миллиграммов клеточной взвеси, приготовленной из селезенки и почек мышей противоположной линии. Через 8 недель после рождения новорожденным мышатам пересадили лоскуты кожи, взятые опять же от особей противоположной линии (тех мышей, взвесь клеток которых была введена мышатам в период их внутриутробного развития). Результаты опытов превзошли все ожидания — стопроцентное приживление трансплантатов! Наблюдения в отдаленные сроки (50 дней и более) показали, что кожа для оперированных мышей фактически стала своей.
3 октября 1953 года в английском журнале «Nature» («Природа»), который считается энциклопедией научных открытий, появилась короткая статья П. Медавара, в которой обнаруженное им и его сотрудниками явление было названо «иммунологической толерантностью». В лаборатории Медавара развернулись разнообразные исследования. Были детально описаны стадии и различные стороны механизма иммунологической толерантности. Питер Медавар стал известен во всем мире. За заслуги перед наукой английский парламент присвоил ему пожизненный титул сэра, а в 1960 году Нобелевский комитет отметил его высшей научной наградой мира.
Барьер несовместимости дал трещину. Механизм отторжения перестал быть тайной, и исследователи стали искать «артиллерийские средства», которыми можно было подавить иммунитет. Поскольку, в процессе этих поисков, продолжающихся по сегодняшний день, было установлено, что основную ответственность за синтез антител несут Т-лимфоциты, то именно эти клетки послужили для ученых объектом «бомбардировки».
Было испробовано множество различных средств — ионизирующая радиация, антилимфоцитарная сыворотка, различные химические факторы. Среди последних достижений, которые позволили существенно повысить приживаемость аллогенных трансплантатов (до 87–96 процентов), назовем циклоспорин А и различные иммунотоксины.
Однако организм, лишенный Т-лимфоцитов, оказывается беззащитным к любой инфекции. Больных помещают в особые стерильные камеры с собственным микроклиматом, по существу, полностью изолируя их от внешнего мира.
Поиски продолжаются. В каждом конкретном случае подбираются комбинации различных способов продления трансплантационного иммунитета. Несмотря на то, что окончательная победа еще впереди, — очень многого удалось достичь. Спасены тысячи человеческих жизней. О некоторых самых ярких страницах этой летописи надежд — наш дальнейший рассказ.
Пятидесятилетняя домохозяйка из Чикаго (немка по происхождению) фрау Рут стала знаменитой 17 июня 1950 года. В этот день известный американский уролог Дж. Лоулер пересадил ей почку человека, погибшего от несчастного случая.
Операция прошла успешно, послеоперационных осложнений не наблюдалось, фрау Рут выписали домой — и многие газеты в своих репортажах спешили поздравить пациентку и доктора. Но, увы, через несколько месяцев функция пересаженной почки опять ослабла, а спустя год рентгеновское обследование показало, что почка сморщилась, уменьшилась в размерах и превратилась в бесформенное образование. Организм отверг чужеродную ткань.
И все же это был успех! Успех — потому что жизнь больной была продлена.
Французские врачи в 1953 году, зная о неудаче Лоулера, решили пойти другим путем — пересадить почку больному от его близкого родственника, рассчитывая на сходство антигенов у пациента и донора. Шестнадцатилетний Мариус Ренар был тяжело болен. В результате гнойного воспаления его почки почти перестали функционировать. Мать попросила врачей взять ее почку для спасения сына, и они согласились. Это был акт отчаяния, но ждать донора было нельзя — мальчик умирал… Операция успеха не принесла. Через несколько недель почка была отторгнута, и больной погиб.
Однако хирурги не теряли веры в успех и продолжали оперировать. Луч надежды засиял в 1972 году — с внедрением в медицину циклоспорина. Широкое применение этого антибиотика при пересадке почек увеличило частоту длительного (более одного года) функционирования трансплантата до 80–85 процентов, а у родственников до 90 процентов. В настоящее время только в Европе выполнено более 30 ООО пересадок почек у взрослых пациентов и 4000 — у детей. В 83 центрах США ежегодно производится пересадка почек 9000 больных. Чаще используется трупный орган, реже — от живого родственника.
В нашей стране первую пересадку почки у человека провел академик Б. Петровский в апреле 1965 года. Этой операцией началась «эра трансплантации» в медицине СССР. В 1987 году Б. Петровский с сотрудниками опубликовал статью, в которой подведены итоги пересадки этого органа за 20 лет. Наибольший срок жизни пациента с функционирующей пересаженной почкой составляет 19,5 лет при пересадке почки от родственников и 18 лет при пересадке от трупа. Эти показатели совпадают с мировыми достижениями.
Сейчас успешная пересадка почки стала хотя и сложной, но почти рутинной операцией. Трансплантация спасает больных, ранее считавшихся неизлечимыми. Почка была первым органом, который врачи стали успешно пересаживать людям. Затем наступила очередь других…
Часы в операционной больницы «Гроте Схюр» показывали 5.43. За окнами светало. Наступал новый день — 3 декабря 1967 года. «Господи Иисусе, оно сейчас пойдет», — слова, произнесенные хирургом, стоящим за операционным столом, узнал потом весь мир. Операция, продолжавшаяся пять часов, сделала врача знаменитым. Просыпавшиеся жители Кейптауна, собираясь на работу, еще не знали, что преддверие рождества дарит им необычный подарок — их соотечественник профессор Кристиан Барнард вместе с группой сотрудников и единомышленников осуществил в эту ночь первую в мире пересадку сердца человеку.
Оно действительно пошло, пошло сразу после первого же разряда дефибриллятора — специального прибора, запускающего остановленное сердце. Сначала неуверенно, потом быстро сокращаясь, а через 15–20 минут заработало ритмично, все больше и больше привыкая к своему новому хозяину.