На початку квітня в ЗМІ з'явилася інформація про те, що якийсь італійський нейрохірург Серджіо Канаверо збирається пересадити нове тіло росіянину Валерію Спиридонову. На цьому тлі виникло багато спекуляцій і розмов про можливість такого роду операції. Розбираємося в історії трансплантології, донорство органів, а також чому пану Спиридонову необхідно подумати ще раз, а пану Канаверо задуматися про можливе судове переслідування.
Шлях до нової нирці
Трансплантологія - досить давня медична спеціальність. Ідея пересадити замість непрацюючого органу новий працюючий - не нова, вона з'явилася ще в Середні століття. Без знання анатомії і фізіології спроби пересадити органи були приречені на невдачу навіть з вдосконаленням техніки хірургії.
Передумови для адекватних операцій в галузі трансплантації органів і тканин з'явилися вже в 17 столітті. У 1667 році у Франції і у Великобританії проводиться перша вдала Гемотрасфузіі: кров з точки зору анатомії є такою ж тканиною, як і, скажімо, зв'язки або м'язи. У 17 столітті ніхто не знав про групи крові, переливання були заборонені через одержуваних в подальшому летальних наслідків. Практика гемотрансфузій буде відновлено лише в 20 столітті, коли будуть виявлені групи крові.
Перша успішна пересадка тканини також була здійснена в 17 столітті. У 1668 році в Голландії Джоб ван-Менер виконав пластику дефекту кісток черепа кісткою, взятої у собаки. У 1822 році виникне необхідності перенести аутотрансплантанти шкіри (тобто і донор і реципієнта є одним і тим же людиною: пересадка тканини всередині одного організму), а в 1868 році в Швейцарії виконується аналогічна операція, але при цьому донором стає вже інша людина. У 1906 році лікар Едвард Цирм пересаджує перший в історії цілий орган - рогівку, застосовуючи таке радикальне лікування у хворих з ушкодженнями і захворюваннями рогівки. Перша половина 20 століття є періодом, коли лікарі вчаться пересаджувати людині хоча б його рідну тканину, і то це виходить не завжди. Удосконалюється в першу чергу хірургічна техніка, вивчаються способи реваскуляризації пересаджених тканин. Відновлення гемотрансфузій без значущих наслідків для організму дає зрозуміти, що якщо можна перелити кров від іншої людини, значить, так само можна замінити і цілий орган. Про це лікарі замислювалися вже давно. У 1906 році Mathieu Jaboulay, французький хірург, лікує двох пацієнтів з хронічною нирковою недостатністю. До винаходу першого діалізного апарату залишається ще 38 років, тому для пацієнтів з таким діагнозом єдиним результатом була досить швидка і болісна смерть. Меттью пересаджує одному пацієнтові нирку козла, а іншому - нирку свині в спробі врятувати життя хворим. Обидва трансплантата очікувано загинули (тоді ще не знали з яких причин), пацієнти прожили набагато більше. Першим пересадити нирку людини зважився радянський хірург українського походження Юрій Вороний. Закінчивши Київський медичний університет, він працював в Харкові, де в 1936 році пересадив людські нирки, які він забирав у трупів, шести хворим гострої ниркової недостатності, що виникла в результаті спроби суїциду шляхом прийняття ртуті. Всі шість спроб виявилися невдалими, все трансплантати розірвав, а пацієнти померли. Вважається, що причиною стала пересадка свідомо нежиттєздатного органу (тобто нирка до моменту пересадки вже була мертвою), хоча у Воронова були вдалі трансплантації нирок у собак. Одночасно з цим лікарі вже знали про імунну систему організму, і резонно відводили їй не останню роль в процесі відторгнення пересадженого органа.
Рональд і Річард Херрік разом зі своїм лікуючим лікарем Джоном Меррілом
23 грудня 1954 року випускник Гарварда, хірург загальної практики, американець Джозеффо Мюррей робить операцію тривалістю понад п'ять з половиною годин. Він забирає нирку Рональда Херрік і пересаджує її його братові, Річарду, хворому на хронічний гломерулонефрит. Перша успішна операція пересадки нирки дає 8 років життя приреченому хворому, а донор після місяця реабілітації виписується з лікарні без істотного зниження якості життя. Джозеффо Мюррей отримує в 1990 році Нобелівську премію з медицини за досягнення в трансплантології.
Пересадка печінки вважається свідомо більш складною операцією, ніж трансплантація нирки. Пацієнти, яким необхідно таке лікування, більш важкі, вони мають значно більші порушення в інших органах і системах. Лише в 1963 році випускник медичного університету Чикаго Томас Старлз здійснює першу вдалу операцію з пересадки печінки. Надалі Старлз займається питаннями імунносупрессіі, нерозривно пов'язаної з усією трансплантологів.
У 1964 році ще один американець, Джеймс Харді пересаджує легкі. У тому ж році Харді робить спробу пересадити серце шимпанзе вмираючому шестідесятівосьмілетнему Бойду Рашу. Спроба виявилася невдалою.
Поки на Заході бал правили американці, в СРСР в підвалі інституту Скліфосовського радянський лікар Володимир Деміхов виконував найскладніші операції. З 1946 року, відразу після того як він повернувся з фронту, він справив десятки унікальних операцій, включаючи створення двоголових собак, перші в світі пересадки серця і печінки на тварин.
Відносини Деміхова і головного хірурга СРСР Олександра Вишневського залишали бажати кращого, через що лікаря, ім'я якого було відоме в багатьох клініках за кордоном, доводилося працювати в підвалах, не маючи майже ніякого фінансування з боку держави. У 1960 році до Деміхово в Москву прилітає південноафриканський хірург Крістіан Барнард. У 38 років Барнард встиг попрацювати в Мінессоту з піонером кардіохірургії Уолтом Лілліхайем і в широко відомої групи Шумвея, яка готувалася до операції з пересадки серця. Вражений операціями Деміхова, Барнард відлітає в Кейптаун, де 3 грудня 1967 року його зробить першу в світі пересадку серця людині.
Для операції буде обраний не найкращий кандидат: Луїс Вашканскій, що має термінальну стадію хронічної серцевої недостатності. Операція пройшла вдало, але в ранньому післяопераційному періоді у пацієнта розвинулася пневмонія (сам Барнард припустив в своїх записах, що сталося це внаслідок прийому пацієнтом глюкокортикоїдів, які той отримував для придушення імунної системи). Пацієнт помер через 18 днів. Першу вдалу в широкому сенсі слова операцію пересадки серця виконала та сама група Шумвея в Пал-Альто, США, в якій практикувався Барнард. У наступні 10 років було виконано близько 100 пересадок серця по всьому світу. Результати були поганими - більшість пацієнтів вмирало в лікарнях. У наступні 10 років тільки група Шумвея продовжила роботу, інші клініки відмовилися від практики пересадки серця. На початку 1980 років був відкритий циклоспорин, після чого кількість вдалих пересадок серця поповзло вгору. До 1986 року було зареєстровано 2000 таких операцій, через 10 років - 4000. У Великобританії в 90-х роках було виконано близько 300 операцій з пересадки серця, але в подальшому кількість проведених операцій зменшилася майже в два рази, в основному через прогресу в консервативному лікуванні таких захворювань як хронічна серцева недостатність.
тіло проти
Нерозривно з трансплантологів пов'язана інша медична наука - імунологія. З моменту спостереження реакції на гемотрансфузії группонесовместімой крові лікарі усвідомили, що не можна пацієнтові пересадити перший-ліпший орган.
Імунна система - надзвичайно складна і величезна система, що відповідає в першу чергу за відповідну реакцію організму на вторгнення чужорідних агентів. Імунна система складається з двох основних компонентів: гуморального і клітинного ланки. Описувати всю систему не входить в завдання цієї статті, тому докладніше зупинимося на тих елементах, які задіяні в імунній відповіді при пересадці органів і тканин. Французький імунолог Джо Дассет в 1952 році починає вивчати явища лейкоагглютінаціі.
Працюючи над явищами гемаглютинації в Бостоні, він зауважує, що в цьому процесі задіяний не тільки червоний паросток крові (еритроцити), але і білий - лейкоцити. Надалі він звернув увагу, що при пересадці шкіри від донора реципієнту також спостерігається реакція аглютинації лейкоцитів. Він припустив, що пересаджений фрагмент несе в собі антигени, які, взаємодіючи з лейкоцитами, викликають їх аглютинацію. Зараз вони називаються HLA - human leykocyte antigen, людський лейкоцитарний антиген. Ці антигени забезпечують власне процес розпізнавання лейкоцитами стороннього тіла і його знищення в подальшому. За своє відкриття в 1980 році Дассет отримує Нобелівську премію з медицини.
HLA комплекси гістосумісності поділяються на три класи. У першому класі виділяють три основних типи (A, B, C) і три менш поширених (E, F, G). Підбір донора по сучасним принципам повинен враховувати збіги з реципієнтом по HLA.
В реакції організму на трансплантат виділяють три стадії: негайна, гостра і хронічна.
Реакція негайного типу розвивається при розбіжності донора і реципієнта по групі крові. Циркулюють у крові реципієнта антитіла починають пов'язувати антигени еритроцитів і ендотеліальних клітин пересадженого донорського трансплантата, викликаючи активацію комплементу (системи, яка зазвичай використовується організмом для знищення бактеріальних клітин), запалення, пошкодження ендотелію і тромбози судин. У підсумку орган відторгається. У сучасній медицині випадки реакції негайного типу зустрічаються вкрай рідко, в основному вони пов'язані з помилками при визначенні груп крові у донора і реципієнта. Проте, наслідки помилок жахливі - в 2003 році дівчині на ім'я Джессіка Сантілан в університеті Дьюка пересадили комплекс серце-легені. Через 6 годин після закінчення операції стало відомо про помилку визначення групи крові, через 13 днів їй виконали повторну операцію, замінивши комплекс серце-легені на відповідний їй по системі ABO. Через дві доби лікарі діагностували смерть мозку Джесіки, через 4 години після цього пересаджене серце перестало битися.
У разі збігу по системі ABO слід очікувати другого етапу - гострої реакції. Т-лімфоцитам знадобиться кілька тижнів, щоб розпізнати несумісність пересадженого трансплантата по системі HLA. У разі невідповідності, Т-клітини реципієнта викликають интерстициальное запалення і ураження клітин паренхіми донорського органу. Іноді реакція Т-клітинної ланки відбувається раніше - в разі, якщо раніше організм вже піддавався трансплантації. В такому випадку гостру відповідь виникає вже на другу-третю добу. В трансплантації це називається "проблемою другий нирки (або трансплантата"), тому що найбільш часто зустрічається, коли людині пересаджують вже другу нирку, після того, як перший трансплантат перестає функціонувати. Вплинути на ситуацію можна шляхом призначення спеціальних препаратів, що пригнічують активність Т-лімфоцитів.
Після трансплантації, навіть якщо вдалося уникнути перших двох іммуннологіческіе хвиль, виникає хронічне запалення в тканинах трансплантата. В процесі, що викликає потовщення м'язової стінки судин донорського органу, задіяні макрофаги і CD4 Т-лімфоцити. Точний механізм цього явища не з'ясований, але в результаті в трансплантаті виникає хронічна ішемія, рано чи пізно неминуче призводить до припинення роботи органу.
До слова, зустрічається і зворотна реакція, іменується graft-anti-host-disease (GAHD). Виникає вона при пересадці донорського кісткового мозку, в результаті Т-лімфоцити донора атакують клітини реципієнта по всьому організму. В процесі виділяють 4 ступеня: ураження шкіри (менш і більше 25% від загальної площі), в подальшому приєднується ураження печінки, кишечника і шлунка за типом некрозу (тобто смерті клітин), в кінцевому підсумку призводить до смерті пацієнта. Лікується дане стан шляхом призначення антилімфоцитарними моноклональних антитіл, однак ефект від їх використання заперечується.
Вищеописані механізми, зрозуміло, не полегшують роботу трансплантологів. На ранніх етапах пересадки органів проводилися на удачу, тому результати операцій були невтішними. Перша пересадка нирки була від генетично ідентичного брата-близнюка. Для розвитку пересадки органів як засобу лікування захворювань необхідно було придумати препарати, які б пригнічували певне клітинну ланку в імунній системі і дозволяли б таким чином прижитися трансплантату.
Імуносупресія як вихід
Вся історія трансплантології ділиться на два періоди: до і після відкриття циклоспорину. Спочатку лікарі використовували вже давно відомі стероїдні гормони (наприклад, преднізолон). Їх ефект був доведений при лікуванні ряду аутоімунних захворювань, тому їх призначали і реципієнтам. Однак основна точка докладання преднізолону - макрофагальну ланка, тому і прийом стероїдів впливає на реакцію сповільненого типу, не впливаючи на негайний і гострий процеси. Циклоспорин - препарат, який використовується для лікування грибкових захворювань. У 1972 році швейцарський вчений Hartmann Stähelin при скринінговому дослідженні хворих, які отримують препарат, виявив у них зменшення Т-лімфоцитів. Циклоспорин в експериментальних цілях при трансплантації печінки використовував Старлз. Препарат вибірково блокував активність Т-лімфоцитів, тобто впливав на гостру фазу реакції імунної системи реципієнта. Його застосування стало революцією - 95 відсотків реципієнтів нирки, які отримують препарат, виживало в перебігу року.
Призначення імуносупресорів має ряд істотних побічних ефектів, головними з яких є інфекції та ракові захворювання. Найбільш часто з інфекційних ускладнень виникає цитомегаловірусна інфекція та пневмоцистної пневмонії. Тому крім імуносупресорів хворі після пересадки отримують і антибіотикотерапію, і певним противірусне лікування. Згодом деяким пацієнтам вдається припинити прийом ліків, їх імунна система з нез'ясованих причин перестає вважати донорський орган стороннім (найчастіше це відбувається при пересадці печінки), але найменша напруга імунітету, найпростіша найпростіша застуда або ГРВІ, і може початися процес відторгнення.
проблеми переселенців
З розвитком трансплантології виникає ще одна, не менш значуща проблема - проблема нестачі донорів. Потрапити в лист очікування на пересадку - половина справи, необхідно цієї пересадки дочекатися. Тут на успіх впливає законодавство країни, де буде проводиться передбачувана операція, а також рівень розвитку медицини в цілому. Крім того, є ще й етичні питання. За статистикою, не дочекавшись трансплантації вмирає від 6 до 30 відсотків хворих, найбільший відсоток загибелі у які потребують пересадки легенів. Від 2 до 41 відсотків пацієнтів, які потребують пересадки, знаходяться в листі очікування, і ця цифра продовжує зростати. До первинно занесеним в лист очікування пацієнтам додаються ті хворі, які вже отримали донорський орган і настав час для заміни його на новий. Таких хворих буде все більше. Уже зараз є проблема нестачі донорів, чим далі, тим гостріше ця нестача буде відчуватися. Найбільш перспективним рішенням є вирощування органів для трансплантації зі стовбурових клітин, однак досягнення значущих результатів в цій області слід очікувати через десяток років.
Донорами органів в сучасній медицині найчастіше стають особи з діагносцірованной смертю головного мозку. Для діагностики смерті в різних країнах законодавство висуває різні вимоги, але в цілому закон сходиться на одному: мозок повинен перестати підтримувати життєво важливі функції, в першу чергу, дихання. Одним з тестів, що визначають життєздатність мозку, є роз'єднувальний тест.
джерело: Project Fleming
