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.