Горячая вера в науку — качество не только положительное, но драгоценное; без него решительно невозможен подлинный научный прогресс.
«ГОЛОВА ПРОФЕССОРА ДОУЭЛЯ»
В 30-х годах на прилавках книжных магазинов появился научно-фантастический роман А. Беляева «Голова профессора Доуэля». Помните?
«Лоран повернула голову в сторону и вдруг увидала нечто, заставившее ее вздрогнуть, как от электрического удара. На нее смотрела человеческая голова — одна голова, без туловища.
Она была прикреплена к квадратной стеклянной доске. Доску поддерживали четыре высокие, блестящие металлические ножки. От перерезанных артерий и вен, через отверстия в стекле шли, соединившись уже попарно, трубки к баллонам. Более толстая трубка выходила из горла и сообщалась с большим цилиндром.
Цилиндр и баллоны были снабжены кранами, манометрами, термометрами и неизвестными Лоран приборами. Голова внимательно и скорбно смотрела на Лоран, мигая веками. Не могло быть сомнения: голова жила, отделенная от тела, самостоятельной и сознательной жизнью.
Несмотря на потрясающее впечатление, Лоран не могла не заметить, что эта голова удивительно похожа на голову недавно умершего известного ученого-хирурга, профессора Доуэля, прославившегося своими опытами оживления органов, вырезанных из свежего трупа».
Люди читали и содрогались… А между тем сюжет романа был подсказан автору опытами профессора Брюхоненко. Это он в 1924 году впервые в мире создал образец аппарата искусственного кровообращения, названный им автожектором. Об этом аппарате я уже писал.
В сентябре 1925 года на II Всероссийском съезде патологов С. С. Брюхоненко впервые публично продемонстрировал свой аппарат, а через год, в мае 1926 года, участники II Всероссийского съезда физиологов были свидетелями жизни отделенной от туловища головы. Собачья голова с помощью автожектора жила 1 час 40 минут. Что и говорить, опыт произвел ошеломляющее впечатление на присутствующих.
Лежащая на блюде собачья голова открывала и закрывала глаза, высовывала язык, реагировала на прикосновение и даже проглатывала кусочек сыра или колбасы.
«Особенно интенсивные движения, — писал С. С. Брюхоненко, — следовали за раздражением слизистой носа зондом, введенным в ноздрю. Такое раздражение вызывало у головы, лежащей на тарелке, столь энергичную и продолжительную реакцию, что начиналось кровотечение из раневой поверхности и едва не были оборваны канюли (трубки. — В. К.), присоединенные к ее сосудам. Голову при этом пришлось поддерживать на тарелке руками. Казалось, что голова собаки хотела освободиться от введенного в ноздрю зонда. Голова несколько раз широко открывала рот и создавалось впечатление, по выражению наблюдавшего этот эксперимент профессора А. А. Кулябко, что она будто пыталась лаять и выть».
Идея жизни изолированного органа по-разному развивается и осуществляется. По-своему подошел к ней известный советский экспериментатор В. П. Демихов. Ему удалось добиться стойкого приживления головы одной собаки, подсаженной на шею другой. Эта операция заключалась в том, что два крупных сосуда (аорта и полая вена), отходящие от сердца щенка-донора, соединяются с крупными сосудами шеи большой собаки (реципиента). Соединение сосудов происходило таким образом, что кровообращение в подсаженной голове ни на минуту не прекращалось. После соединения кровеносных сосудов сердце и легкие щенка вместе с внутренними органами и большей частью туловища удалялись. Кровообращение в подсаженной голове и передней части тела щенка осуществлялись за счет крови большой собаки. И если в опытах, проводившихся ранее Брюхоненко и Чечулиным, изолированная голова питалась искусственно, отвечала лишь на сильные раздражения и жила всего несколько часов, то у Демихова голова живет в течение восьми-девяти дней.
В. П. Демихов пишет:
«…после пробуждения собаки (реципиента) от операционного наркоза, как правило, просыпалась и пересаженная голова. Первое, что обращало на себя внимание, это полное сохранение всех жизненных функций головы.
Пересаженная голова живо реагировала на окружающее, имела осмысленный взгляд, смотрела в глаза подходящим к ней людям, облизывалась при виде блюдечка с молоком. С жадностью лакала молоко или воду, при осторожном поднесении облизывала палец, в момент раздражения кусала его с озлоблением. При вставании собаки-реципиента и возникновении неудобства и болезненности пересаженная голова кусала за уши до боли собаку-реципиента. При повышенной температуре в комнате (во время киносъемки с электрическими осветителями) пересаженная голова высовывала язык и производила учащенные дыхательные движения. Подобные же, но не синхронные движения, наблюдались у собаки-реципиента.
Сон у пересаженной головы наступал независимо от бодрствования или она собаки-реципиента. При повышенном аппетите у собаки-реципиента появлялся аппетит и у пересаженной головы, при виде мяса последняя облизывалась, а когда ей подносили мясо, она начинала есть…
Пересаженная голова управляла своими передними лапами, пересаженными вместе с головой. Иногда наблюдались движения пересаженных лап, напоминающие бег»[27].
Но… через несколько дней после операции начинался отек, нарушалось кровообращение. Отек тканей в пересаженной голове становился заметным на третьи-четвертые сутки после операции и в течение одного-двух дней достигал значительной степени. Пересаженная голова приобретала форму шара, глаза полностью заплывали, язык не помещался в ротовой полости. Если надавливали на кожу пальцем, то оставалась ямка.
«Чужую» голову приходилось удалять, чтобы спасти собаку, принявшую к себе часть другого организма. Из многих десятков опытов лишь одна пересаженная голова сохраняла свои жизненные функции в течение 32 дней.
Почему в одних случаях пересаженные головы животных живут 8—10 дней, а в некоторых — более 30 дней, — сказать трудно. По-видимому, в последнем случае имеет место близкое родство тканей собак, случайное совпадение групп крови, когда нет выраженной ответной реакции организма на чужеродную ткань.
Но было и сенсационное сообщение: американскому профессору Р. Уайту удалось в течение двух суток сохранить живым изолированный мозг обезьяны.
Конечно, такого поразительного успеха Уайт добился не сразу. Позади свыше шестидесяти подобных экспериментов.
Сначала изолированный мозг обезьяны оставался живым в пределах часа. Затем, по мере совершенствования техники эксперимента и условий проведения опыта, жизнь мозга удлинялась.
Результаты опытов Р. Уайта во многом схожи с первыми операциями по пересадке головы и сердца собаки, проведенными В. П. Демиховым. Удлинить срок жизни изолированного мозга на более продолжительное время вряд ли возможно до тех пор, пока не будут решены многие другие вопросы, относящиеся к проблеме совместимости тканей и преодоления тканевого барьера[28]. Причем заметим, в опытах Уайта речь не идет о пересадке мозга от одного индивидуума другому или трансплантации внутренних органов — почек, сердца.
Итак, Р. Уайту удалось доказать, что можно создать в эксперименте условия, при которых изолированный мозг на некоторое время остается живым. Как достигается это?
Наиболее разработанная экспериментальная модель трансплантации головного мозга собаки заключается в его изоляции из черепной коробки и подсадке в предварительно подготовленный подкожный карман на шее собаки-реципиента.
Операция проводится в условиях охлаждения животного до плюс 28—29 градусов по Цельсию. Широко вскрывается черепная коробка, пересекается спинной мозг, извлекается и фиксируется на специальные приспособления головной мозг. Центральный конец общей сонной артерии реципиента соединяется У-образной канюлей с сонными артериями трансплантата, а другая канюля соединяется с сердечным концом яремной вены нового «хозяина». Чтобы предотвратить тромбообразование и закупорки сосуда, на протяжении всего времени эксперимента вводятся лекарства, предотвращающие свертывание крови. Функциональное состояние головного мозга оценивается записью его биотоков, а также по содержанию кислорода и углекислого газа крови. Для этого используются специальные катетеры, соединенные с артериальной и венозной системой трансплантата.
Наличие обмена веществ — главное свидетельство жизни. Мозг «дышит» — поглощает кислород и выделяет углекислоту, регистрирующая аппаратура определяет биотоки. Значит, изолированный мозг проявляет некоторые физиологические функции, свойственные мозгу, находящемуся в обычных для него условиях, то есть «живет». Но осуществляет ли изолированный мозг свою главную функцию, то есть «мыслит» ли он и существует ли в нем сознание? Видимо, нет. Для того чтобы изолированный мозг сохранил мыслительную функцию, необходимо иметь соответствующий приток к нему бесчисленных нервных импульсов от органов чувств, мышц, внутренних органов. Но такого рода имитаций импульсов в эксперименте Уайта не было создано. Следовательно, говорить о полноценной жизни изолированного мозга пока еще нельзя.
Теперь попытаемся ответить на другой вопрос: если удалось создать искусственные условия для биологической жизни изолированного мозга, то, может быть, возможна и пересадка его от одного индивидуума к другому (животному, человеку)?
Технически при современном уровне хирургии такую операцию осуществить вполне возможно. Но сразу же встает проблема регенерации, то есть восстановления проводящих путей в центральной нервной системе. Связь головного мозга с периферией тела осуществляется через огромное количество нервных проводников, которые проходят через спинной мозг. А из экспериментального и клинического опыта известно, что пересеченные нервные волокна головного и спинного мозга в дальнейшем не регенерируют, то есть не восстанавливаются. Это — серьезное препятствие на пути пересадки мозга. Даже пересадка головного мозга вместе со спинным мозгом вряд ли приведет к положительным результатам. Восстановление проводимости нервных волокон после пересечения корешков спинного мозга едва ли возможно. (Я не говорю о больших технических трудностях при проведении подобных операций. Они во много раз сложнее других операций, производимых в эксперименте и клинике.) Следовательно, при пересадке одного головного мозга или вместе со спинным мозгом необходимо прежде всего преодолеть «регенерационный барьер».
Вживление пересаженного мозга и восстановление его связей с периферией — органами и тканями — жизненно необходимо, ибо он должен управлять функциями органов и тканей «чужого» тела и получать от них необходимую информацию. Конечно, когда мы научимся подчинять себе регенерационный процесс, восстанавливать проводящие пути в центральной нервной системе, тогда проблема пересадки мозга может быть решена.
Само собой разумеется, что одновременно должна быть решена и проблема тканевой несовместимости, которая, по-видимому, в этих операциях будет иметь свои специфические особенности, отличающие ее от преодоления тканевого барьера при пересадке внутренних органов.
Итак, при пересадке мозга от одного индивидуума другому встают трудные проблемы — регенерации нервной ткани, иммуно-биологической (защитной) реакции организма и техники проведения такого рода операций, особенно когда речь пойдет о пересадке головного мозга вместе со спинным.
Будут ли опыты С. С. Брюхоненко, В. П. Демихова, Р. Уайта иметь когда-нибудь практическое значение, найдут ли они применение в клинике, пока сказать трудно. Хотя, надо заметить, некоторые ученые не видят ничего непреодолимого в существовании изолированной от тела головы человека, даже сегодня или завтра.
«Меня спросили: как я отношусь к идее жизни изолированной от тела головы? — пишет член-корреспондент АМН СССР профессор Н. М. Амосов, — и я ответил: …не вижу в этом никакого кощунства, и если бы предложили мне, то согласился бы».
А если бы предложили мне? Я отказался бы! Может, потому, что мне, по специальности хирургу-анатому, более отчетливо видны и более дороги сердцу изумляющее совершенство человеческого тела, неповторимая пластичность его форм, гениальная в своей первозданной простоте взаимосвязанность частей. И вдруг нам предлагают нарушить эту величавую гармонию! Ради чего? Чтобы продлить на год или на два мыслительную способность мозга? Сомневаюсь в успехе! И суть тут совсем не в технике, не в этом дело. Если уж он, этот изолированный купол мысли, и впрямь будет существовать и мыслить, то неужели сам он не оценит во всей убогой реальности нищету и ограниченность собственного положения? Наверняка оценит… Нет, слишком органично и тесно связаны наша голова и тело, чтобы допустить возможность их раздельного существования.
Существуют разные формы жизни — простейшие, элементарные и высшие, свойственные в наших условиях человеку и человеческому обществу. Современная наука доказывает, что мыслительный процесс, свойственный людям, есть высшее проявление их жизнедеятельности. Существование и развитие человеческой мысли обусловлено двумя органическими взаимосвязанными факторами: биологическим (материя мозга) и социальным (совокупность общественных условий, в которых живет человек). Если исходить из экспериментов на животных, и в частности из факта жизни в искусственных условиях головы собаки, можно допустить и возможность присущей животным элементарной мыслительной деятельности в этих условиях. Однако допустимо ли подобное применительно к человеку? Мне кажется, ни в коей мере.
Несмотря на наличие многих общих черт в строении и функционировании человеческого организма и, предположим, организма высших животных, между ними существует принципиальное различие. Оно состоит прежде всего в том, что человек в своем существовании подчиняется не только биологическим, но и социальным закономерностям. И при единстве тех и других решающую роль играют закономерности социальные. Сама биологическая природа человека в известной мере изменяется под влиянием тех общественных условий, в которых он живет.
Что касается зачатков мыслительных способностей животных, то они являются продуктом только биологических закономерностей. И, как свидетельствуют зоопсихологи, элементарная мыслительная деятельность животных, обладая некоторой общностью с мышлением человека, может быть рассматриваема лишь как известная предпосылка для его появления.
О решающем значении общественных закономерностей в появлении и развитии мышления людей свидетельствуют и такие факты. Даже еще не родившийся ребенок в организме матери подчиняется законам развития своего вида, следовательно, отражает так или иначе, в той или иной форме процесс развития человека и человеческого общества. Одновременно с биологическими процессами жизнедеятельности возникают и формируются зачатки мыслительных способностей людей. То есть не может мыслить отдельно от человека существующий мозг — мыслит человек при помощи или посредством мозга. И мыслит не потому только, что у него есть мозг, а потому, что он — человек, цельное, необыкновенно сложное живое существо.
Люди становятся людьми постольку, поскольку они живут в мире себе подобных, вступают в многообразные отношения с ними. И процесс мышления невозможен без общения с другими людьми. Все высокое и низменное, благородное и порочное в человеке, гений и злодейство — все это порождено людьми и в обществе других людей. То, что дается природой, формируется, развивается в обществе. И человеческое мышление, по своей природе, форме и содержанию, не только биологический, но и социальный продукт. Наличие мозга — это только возможность мысли, ее биологическая предпосылка; общество превращает данную возможность в действительность. Духовный мир человека есть мир тех социальных отношений, в которых он живет.
Далее. Исследуя сложный мир человеческой психики, необходимо исходить из цельности организма человека и взаимодействия всех его жизненных процессов. Мышление, сознание, психическая деятельность возможны не только потому, что у человека есть изумительный по своей сложности и целесообразности орган — его мозг. Эта деятельность осуществляется в силу того, что человек воспринимает богатство, многообразие, многокрасочность мира; причем воспринимает его в качестве целостного организма, а не только мозгом. Именно постоянное взаимодействие человека с внешним миром является необходимым условием мыслительной деятельности.
Окружающий человека мир отражается как в его мыслях, так и в чувствах, как сознательно, так и неосознанно. И это сознательное и бессознательное восприятие мира дает сложную, пеструю картину человеческой психики, элементом которой является мыслительная деятельность. Причем мысль возникает из диалектической взаимосвязи сознательного и бессознательного, воли и эмоций, памяти и чувственных восприятий. В живом процессе сложной психической жизни человека мы искусственно выделяем мыслительную деятельность с целью познать ее особенности и законы, по которым она осуществляется. В реальной жизни нет сухой, голой, «чистой» мысли. Мыслит, повторяю, человек, который радуется и страдает, восхищается и ненавидит.
«Ничто великое не рождается без страстей», — сказал Гегель. Но и самая маленькая мысль всегда окрашена человеческими чувствами и переживаниями. Поэтому допустить ее наличие в отдельно от человека существующем мозге равнозначно тому, чтобы признать, что мысль рождается из ничего. И наконец, как мне представляется, не может мыслить изолированно существующий мозг потому, что конечный источник всей духовной жизни человека — созидание, творчество.
И животное получает информацию из окружающего мира, психическая жизнь животного также складывается из различных взаимосвязанных между собой форм. Но только психика человека и мыслительная деятельность его имеет своим источником особого рода информацию, в основе которой лежит трудовая деятельность. Человек тем и отличается от животного, что он творит мир, преобразует его в большом и малом. В этом истоки человеческой мысли.
Как же, спрашивается, будет мыслить самостоятельно существующий мозг?
Да, мы можем допустить наличие элементарных форм жизнедеятельности в отдельно от человека существующем мозге, но возможность сознания, мышления для него совершенно исключены. И положение, как нам кажется, не изменится даже тогда, когда станет возможным искусственный приток информации к такому мозгу. В данном случае допустимо воспроизведение каких-то сторон, форм мышления человека, но это будет искусственное мышление, осуществляющееся в соответствии с целесообразной волей людей, направляемое ею. Здесь вполне уместна аналогия со счетно-вычислительными машинами и подобными им устройствами.
ПЯТАЯ НОГА СОБАКИ
Летом 1959 года в Московский институт имени Склифосовского был доставлен молодой человек, получивший серьезную травму. Когда развернули забинтованную, а точнее, укутанную руку, то увидели почти начисто оторванную кисть. Она была соединена с предплечьем лишь небольшим кожным лоскутом. Это был единственный мостик, соединявший почти мертвую кисть с предплечьем. Времени для размышлений не было, и хирург П. И. Андросов, моя руки, уже составлял план операции. Он исследовал этот мостик и обнаружил, что кожное кровообращение оборвано еще не полностью. Тогда, тщательно обработав раневые поверхности, он соединил и мышцы, и сосуды, и нервы, и кости. Прикрыть все это кожным лоскутом было нетрудно. Постепенно стало восстанавливаться кровообращение, кисть становилась все теплее. Кость прижилась, так же как мышцы и сосуды, но вот восстановить функцию кисти удалось значительно позднее — после длительных упражнений.
Другой случай описан американским хирургом Рональдом А. Молтом. Дело было в 1962 году. В массачусетский госпиталь доставили 12-летнего мальчика, у которого при крушении электропоезда была оторвана рука на уровне верхней трети плеча. Мальчик был доставлен в госпиталь через полчаса после катастрофы. Пока его выводили из состояния шока и готовили к операции, рука была помещена на лед. Потом сосуды ее промыли физиологическим и другими питательными растворами. Хирург соединил крупные кровеносные сосуды (артерии и вены). С помощью специального приспособления соединил плечевую кость, нашел концы нервов, пометил их, но не сшил. Потом принялся обрабатывать мышцы. Убрав размозженные ткани, он сшил мышцы и наложил на кожу швы. Через полгода, когда хорошо зажила рана и выяснилось, что инфекции нет, мальчика оперировали повторно — сшили крупные нервные стволы. Через полтора года во всех пальцах руки восстановились болевая, температурная и тактильная чувствительность.
Сам Рональд Молт считает, что благоприятный исход этой операции достигнут благодаря относительно быстрой доставке пострадавшего в госпиталь и радикальной хирургической обработке раны.
Медицина знает теперь и другие случаи. В 1963 году китайский хирург Чэн сделал реплантацию полностью отсеченной кисти, лишенной кровообращения в течение четырех часов. Функция кисти была восстановлена.
Мне представилась возможность посетить в Шанхае больницу имени Сунь Ят-сена, где работал Чэн. Молодой доктор держался уверенно. О его успехе знал весь Китай, и он стал известным человеком. Видел я и больного. Операция, действительно, принадлежала к числу редких. Хирургу удалось восстановить проходимость мелких кровеносных сосудов, обеспечить питание кисти, соединить крупные нервные стволы, добившись хорошей их функции. В конечном итоге кисть полностью восстановила свою функцию, и больной, слесарь по специальности, мог спустя некоторое время вернуться к прежней работе.
Успех Чэна не подлежит сомнению. Успех, достигнутый благодаря знаниям, таланту и упорству молодого хирурга. Но в условиях безудержного культа личности Мао Цзэ-дуна благоприятный исход операции был, разумеется, приписан «чудодейственному» влиянию «великих идей Мао» и т. п. Нет нужды говорить о том, что все это шаманство не имеет никакого отношения ни к хирургии, ни к науке, ни к здравому смыслу, но такова уж обстановка в современном Китае.
В октябре 1969 года в «Известиях» сообщалось о сходной операции, выполненной в Польше. В хирургическое отделение города Радом доставили 38-летнюю женщину, работницу металлургического завода, которая случайно попала рукой в машину, и ей оторвало кисть. Бригада врачей во главе с хирургом С. Кутылой произвела обработку раны культи, затем сшила кровеносные сосуды, крупные нервы и сухожилия мышц; соединили также перебитые кости предплечья. Операция прошла успешно.
Недавно профессора Ярославского медицинского института Ю. В. Новиков и Н. К. Митюнин успешно произвели реплантацию правой голени юноше Юре Ерохину, попавшему в автокатастрофу. Случай был тяжелый: отрыв голени на уровне коленного сустава с разрушением всех сосудов и нервов. Хирурги, после того как сделали все возможное для сохранения жизни юноши, реплантировали конечность. Голень прижилась! Больной чувствовал себя после операции вполне удовлетворительно. Есть основания полагать, что оторванная нижняя конечность приживлена впервые.
Сейчас мировая медицина насчитывает десятки операций по реплантации оторванной конечности. Не все они закончились успешно. И в этом нет ничего удивительного. Ведь травмы были неодинаковой тяжести, разными были время доставки больных, условия, в которых приходилось оперировать, квалификация хирурга и многое другое. Притом подобная операция всегда неожиданна и вынужденна. Но важно другое: принципиально и технически такие операции вполне осуществимы.
Об этом говорят и опыты на животных. В течение многих лет они проводятся анатомами, физиологами и клиницистами, тщательно разрабатывающими эту проблему. В числе первых клиницистов-экспериментаторов был профессор Н. А. Богораз — крупный хирург, возглавлявший в 30-х годах хирургическую кафедру в Ростовском медицинском институте. Судьба этого выдающегося человека трагична. В 1920 году он попал под трамвай и потерял обе ноги. Но и на протезах профессор Богораз продолжал работать, оперировать. Много лет своей жизни он посвятил проблеме приращения травматически оторванной конечности. В начале 30-х годов его ученик В. Л. Хенкин с успехом пришил собаке отрезанную у нее же ногу. Продолжила эту большую экспериментальную работу лаборатория, руководимая другим учеником Богораза, профессором А. Г. Лапчинским. В течение трех лет у него жила собака с пересаженной от другой собаки ногой. Но все это лишь начало большого дела.
Предстоит многое сделать, прежде чем отсеченную конечность можно будет без большого риска для больного «вернуть на место». Я не говорю здесь о несравнимо более трудной и более ответственной задаче, которую надо решать медикам (и не только им!), чтобы успешно пересаживать конечности от одного человека другому, от погибшего — больному.
Но, думая о завтрашнем дне хирургии, надо сегодня найти, по-видимому прежде всего в эксперименте на животных, надежные способы и методы, которые позволят успешно воссоединять с организмом отсеченные конечности.
Нередко хирургу, выполнившему буквально ювелирную работу по реплантации, то есть пересадке конечности, из-за нарастания угрожающих жизни больного явлений, приходится ее вновь удалять.
Мы еще плохо знаем клинические, биохимические, физиологические, морфологические и другие изменения, наступающие в организме после реплантации конечности, а по поводу причин и механизма их развития существуют противоречивые точки зрения. Одна из задач нашей лаборатории состоит в том, чтобы найти ответ на вопрос: почему не удаются опыты по пересадке конечности? Какие факторы являются здесь ведущими, а какие играют второстепенную роль? Какое время после отсечения конечности следует считать приемлемым для реплантации и после какого срока бесполезно рассчитывать на успех?
На многие вопросы, связанные с изучением возможности реплантации конечности, ответ должны дать биохимики, морфологи, физиологи и другие специалисты. Для комплексного исследования этой проблемы в группу реплантации конечности я ввел помимо хирургов биохимиков, морфологов, физиологов. Хирурги разрабатывали и осуществляли модели экспериментов, близкие к клиническим условиям. Другие специалисты, получая соответствующую информацию, обрабатывали ее и давали свои советы и рекомендации. Потом мы совместно обсуждали полученные результаты, горячо спорили, вносили поправки.
Возглавил группу волевой, инициативный, трудолюбивый хирург-экспериментатор Г. С. Липовецкий, который недавно по этой проблеме успешно защитил диссертацию на степень доктора медицинских наук.
Эксперименты заключались в том, что у собаки под наркозом ампутировали заднюю конечность, а затем, через разные сроки, пришивали ее на старое место. Соединяли крупные кровеносные сосуды, нервы, кость, мышцы, сухожилия и кожу. Делали все так, как если бы перед нами был человек, попавший в аварию и получивший тяжелую травму — потерявший конечность.
Операция реплантации, произведенная через один — три и даже шесть часов после отсечения конечности, проходила удачно. Животные относительно легко переносили послеоперационный период. Правда, много усилий требовалось, чтобы конечность прижила и собака владела ею так же, как и до операции.
Но практически, если дело коснется человека, пришить оторванную конечность в такие сравнительно короткие сроки будет не всегда возможно. Отдаленность места катастрофы от хирургического отделения, неподготовленность к проведению такой сложной операции, тяжелое состояние пострадавшего и целый ряд других моментов могут значительно увеличить период ишемии конечности. Поэтому в своих опытах мы удлинили срок прекращения кровоснабжения конечности до 24 часов. Но такие опыты кончались неудачно.
Собаки гибли одна за другой. Что только мы не делали! Подбирали особенно крепких животных, операции старались проводить как можно быстрее, тщательнее. Дни и ночи дежурили у оперированного животного. Но, несмотря на все усилия, через один-два дня после операции собака погибала. Не помогло и предварительное консервирование ампутированной конечности в холодильнике при температуре плюс 2—4 градуса по Цельсию.
Я видел, как мрачнели лица сотрудников. На пятиминутках мы разбирали и анализировали каждый опыт, докапываясь до причин гибели собак. Вновь и вновь просматривали данные опытов, сопоставляли их друг с другом, думали, спорили.
Специальная группа занималась изучением состояния мышц ампутированной конечности. Установили, что мышцы отсеченной конечности через 24 часа обладают высокой степенью токсичности. Если взять кусочек такой мышцы, размельчить, поместить его в центрифугу, а потом 0,5 миллилитра полученной надосадочной жидкости ввести в вену мышки, то она погибала моментально. В некоторых опытах даже не успевали вынуть иглу из вены. Смерть наступала, как у нас говорят, на «конце иглы».
Значит, по мере увеличения срока ишемии, конечность, лишенная питания, приобретала определенные токсические свойства. Как устранить или хотя бы уменьшить токсичность?
И снова — длительные опыты. Сосуды конечности сразу после ампутации промывали холодным раствором для удаления сгустков крови. После этого ее помещали в стерильных условиях в специальный аппарат для консервирования. Через 24 часа вынимали, вновь перфузировали, но уже для того, чтобы вымыть из нее токсические вещества, восстановить обменные процессы и согреть. И опять нас постигало разочарование. Большой процент животных погибал. А у тех, что выживали, послеоперационный период протекал чрезвычайно тяжело.
Вновь наступал период тщательного изучения электрокардиограмм, энцефалограмм, кривых пульса и артериального давления, данных биохимического и физиологического исследований. Снова бурные обсуждения и долгие споры. Все были охвачены одним желанием — решить эту важную проблему.
Как ни странно, но выручила нас та самая, ставшая поговоркой, «пятая нога» собаки. Да, да! Мы решили «обогатить» совершенно здоровую собаку, не ослабленную предварительно ампутацией, наркозом и другими манипуляциями, конечностью другой собаки, ампутированной 3, 6, 9 и 24 часа назад.
Поздно вечером, приезжая в лабораторию, я заставал там всю группу научных сотрудников и студентов. Всю ночь в лаборатории светились окна. Работали напряженно, с большим увлечением. В день ставили по два, а то и по три эксперимента, а, надо сказать, опыты с ампутацией и последующей через сутки реплантацией конечности очень трудоемки и громоздки. После «подключения» животному пятой конечности наблюдение велось в течение суток, а иногда и больше. Непрерывно производили сравнение состава оттекающей от конечности венозной крови с притекающей к ней артериальной кровью. Одновременно проводили изучение изменений крови в организме животного, функции почек, сердечной системы, дыхания и многое другое. Исследование позволило обнаружить и установить определенные изменения, развивающиеся в организме животных после восстановления кровообращения в электролитном, белковом, водном обмене.
Выявленные данные позволили разработать обоснованное лечение таких животных в послеоперационном периоде и добиться выживания собак после реплантации конечности, обескровленной в течение 24 часов.
Первая часть исследований была закончена. Был определен комплекс изменений, наступающих после реплантации. Назвали его «синдром реплантации конечности». Однако по-прежнему оставался неясным вопрос о развитии шока в связи с поступлением в кровь каких-то особо губительных продуктов из ишемической конечности. Какова природа этого явления? Этот вопрос занимал меня еще с довоенных лет, когда я работал на кафедре у Бурденко. Теперь за разработку проблемы взялась Т. М. Оксман. В литературе не было единого мнения о природе ишемического шока. Одни авторы — отечественные и зарубежные — поддерживали мысль о накоплении различных токсинов в длительно обескровленном органе, другие оспаривали эту идею. Так, американские ученые Молт, Мел и другие считали, что гибель животного после реплантации наступает вследствие большой потери плазмы крови, нарушения кислотно-щелочного равновесия и т. п.
Татьяна Михайловна с головой ушла в эксперименты. Желая преодолеть опасность шока, применила гипотермию: животных во время операции охлаждали. Смертность от шока уменьшилась, но это еще не давало ключа к разгадке причины шока. И снова опыты… Неудачи длились до тех пор, пока не была использована уже упоминавшаяся модель с «пятой ногой». Отсеченную у пса лапу через три часа соединяли с кровеносными сосудами здоровой собаки. И вот вскоре яд, проникавший из подсаженной пятой лапы, вызывал шоковое состояние у здорового животного. Причем, чем больше проходило времени с момента отсечения лапы до ее подсадки здоровой собаке, тем тяжелее развивался шок.
Результаты опытов близко подводили к выводу о токсической природе шока. Но надо было получить токсин в чистом виде. А как это сделать? Обратились в один известный научно-исследовательский институт. Но там в ответ на просьбу помочь выделить токсин, ответили: «Для этого пришлось бы засадить за эксперименты весь институт. И уйдет на это лет двадцать…»
И тут помог Татьяне Михайловне случай — неожиданная встреча с товарищем по институту иммунологом Михаилом Далиным. Ему, опытному специалисту, сотруднику института вакцин и сывороток имени Мечникова, нередко приходится выделять и «опознавать» те или иные белковые вещества. Опыты хирургов увлекли иммунолога. Помимо всех своих плановых дел Далин стал «ловить» ишемический токсин в жидкости, которую прогоняют через сосуды отсеченной конечности собаки. Прошло полтора года в охоте за токсином. За это время М. Далин вместе с Т. Оксман разработали совершенно новые методики (за которые им позже было выдано авторское свидетельство). Опыт следовал за опытом. И вот наконец удача: токсин получен! Это вещество белковой природы с низким молекулярным весом. Будучи введено даже в небольшом количестве в кровь животного, приводит к моментальной его гибели.
Нам не только удалось выявить ишемический токсин, но мы уже учимся освобождать от него органы, приготовленные для пересадки. Теперь, зная, что в основе шока лежит сильнейший токсин, который появляется при длительном обескровливании органа, легче вести борьбу с этим грозным осложнением.
И все же многое еще предстоит выяснить: надо дознаться, какова химическая структура ишемического токсина, что за механизмы ведут к его образованию и накоплению в тканях. Так что главное — впереди.
Реплантация конечности — это длительная, трудоемкая, технически сложная операция, требующая большой скрупулезности в выполнении. Только в руках специалиста, хорошо владеющего техникой обработки и подготовки конечности к реплантации, техникой сосудистого шва, шва нервов, соединения костей, знающего, как вести послеоперационный период, операция реплантации конечности может быть успешной.
В своей практической работе хирурги постоянно восстанавливают различные сосудистые, костные и нервные повреждения конечностей.
Однако реплантация конечности имеет свои особенности. Они заключаются в том, что необходимо защитить раневую поверхность от инфекции, сохранить отделенную от организма конечность до тех пор, пока больной не попадет в хирургическое отделение и не станет возможным произвести ее реплантацию. После реплантации в конечности необходимо восстановить не только достаточный приток артериальной крови, но и необходимый венозный и лимфатический отток, правильно провести терапию всех возможных ранних и поздних послеоперационных осложнений, разумно осуществить функциональную разработку конечности.
В нашей научно-исследовательской лаборатории проводились такие эксперименты: у собак пересекались только лимфатические пути конечности. Магистральные кровеносные сосуды и седалищный нерв оставались нетронутыми. Сама конечность, естественно, тоже не отсекалась. Тем не менее послеоперационный отек конечности достигал почти таких же размеров, как при ее реплантации. Этот факт заставил нас заняться поисками путей к восстановлению нормального оттока лимфы в пересаженной конечности. До настоящего времени в хирургической практике не применялось восстановительных операций на лимфатической системе. Расчет был на самостоятельное восстановление лимфооттока. Проблема трансплантации органов заставила пересмотреть и эту сложившуюся традицию.
Предпринятые в лаборатории исследования показали, что наиболее надежным способом восстановления лимфооттока является стыкование лимфатических узлов трансплантата и хозяина. Лимфатические узлы — это как бы запруды на пути лимфатических «рек»: «русло» в этих местах шире, «берег» толще, плотнее, а «течение» тише, медленнее. Отсюда следуют технические преимущества соединения лимфатических путей именно в области узлов. Однако возможно также создание лимфо-венозных коммуникаций, что позволяет отводить лимфу из лимфатической системы в венозное русло практически на любом уровне.
При проведении операции реплантации конечности необходимо, разумеется, учитывать общее состояние больного, его возраст, здоровье, профессию и многое другое.
Больной должен быть тщательно осмотрен, чтобы не пропустить других, сопутствующих повреждений органов, так как, увлекшись мыслью о возможности реплантации ампутированной конечности, можно не заметить или не придать должного значения наличию повреждения других органов, при которых операция реплантации конечности противопоказана.
При решении вопроса о реплантации важно, какая конечность ампутирована, верхняя или нижняя, высота или уровень ампутации. Необходимо учесть также, является ли повреждение таким, что реплантация конечности даст функциональный результат лучший, чем последующее протезирование.
Наиболее существенным моментом является срок ишемии конечности, который должен быть как можно короче. Нашими исследованиями установлено, что шесть часов хранения конечности при комнатной температуре являются пределом обратимых изменений в ампутированной конечности. Однако допустимое время ишемии можно продлить охлаждением ампутированной конечности.
В настоящее время еще трудно определить все показания и противопоказания к операции реплантации конечности. Все перечисленные, а также многие другие соображения должны быть тщательно взвешены хирургом перед тем, как решить вопрос о реплантации.
ТКАНЕВЫЙ БАРЬЕР
В начале своего развития восстановительная хирургия шла по пути использования собственных тканей организма (аутотрансплантация), так как было замечено, что пересадка тканей от одного организма другому (гомотрансплантация) не дает успеха. Но все же попытки пересадить ткань или орган от одного человека другому или от животного — человеку (гетеротрансплантация), возможно, предпринимались еще в глубокой древности, и об этом мы узнаем в отраженном виде — из дошедших до нас сказаний и легенд.
Вспомните, какие причудливые образы содержат древние мифы о химерах, кентаврах, русалках, тела которых будто бы состояли из разных частей животных и человека. Известно и сказание о Дедале. Он «прирастил» себе крылья птицы, улетел из тюрьмы, расположенной на отдаленном острове, и благополучно достиг родной земли.
В Индии пересаживать кожу пытались еще несколько тысячелетий назад. Индийские врачи уже тогда знали, что собственная (ауто-) кожа человека приживляется хорошо. Источники утверждают, что делались и довольно трудные операции. Прежде чем сделать пересадку, кожный лоскут донора «отбивали» до тех пор, пока он равномерно вздувался. Затем для лучшего «прилипания» использовали особый состав, рецепт которого держался в строгом секрете и, к сожалению, до нас не дошел.
Способность приживления собственной кожи охотно использовали для рекламы знахари и торгаши. По сообщению итальянского физиолога Баронио, в 1804 году некая дама, расхваливая свои мази, отрезала на глазах у изумленных людей лоскут собственной кожи и тут же прикрепляла его с помощью снадобий на старое место. На следующий день она демонстрировала публике, как хорошо прижился вчерашний лоскут.
Однако еще в древности люди столкнулись с конфликтом между реципиентом — организмом нового хозяина — и трансплантатом, то есть пересаженной ему тканью или органом. Причем конфликт этот почти всегда заканчивался гибелью трансплантата.
Известный итальянский хирург и анатом XVI века Гаспар Таглиакоцци писал:
«Характер индивидуума полностью разубеждает нас в том, что возможно проведение пересадок между людьми, потому что власть и сила индивидуальности безграничны. Если кто-то полагает, что он способен увеличить красоту свою за счет другого и, более того, способен успешно пользоваться пересаженным органом, то нужно считать такого человека плохо разбирающимся в естествознании».
Видимо, сам Таглиакоцци предпринимал попытки осуществлять пересадку, но безуспешно.
В начале этого века были сделаны первые шаги и в области еще одного вида пересадок — переливания крови. При этом, как уже говорилось, было выявлено содержание в эритроцитах крови антигенов, а в сыворотке крови — противоэритроцитарных антител. Для успешного переливания крови оказался необходимым подбор подходящей группы для совместимости, совпадение антигенов донора с антигенами реципиента.
Конфликт, разыгрывающийся при гомотрансплантации других тканей, так же как и при переливании крови, обусловлен различием их антигенного строения.
В настоящее время известно более 30 антигенов эритроцитов человека. Причем комбинации этих антигенов у разных людей совершенно не одинаковы. Почему? Генетика установила, что антигены эритроцитов человека являются неизменяемыми и формируются еще в эмбриональный период развития, не меняясь на протяжении всей жизни. Структура же их наследуется от родителей. Однако комбинация антигенов у каждого организма своя, специфическая. Если у родителей имеется антиген A и антиген B, то у детей этих родителей будет различная комбинация этих антигенов. Так, один ребенок может унаследовать только A-антигены, другой — только B-антигены, а третий — A и B вместе. К тому же общее число антигенов в каждом организме очень велико, ведь мы упоминали только эритроцитарные антигены. Поэтому нетрудно себе представить, какое количество комбинаций может быть в различных антигенных группах у различных людей.
Таким образом, с одной стороны, имеется неизменность антигенов (их структуры), а с другой — бесчисленная вариабильность их комбинаций.
В чем смысл такой вариабильности комбинаций антигенов? Оказывается, благодаря этому возникает сугубо индивидуальный набор антигенов, с которыми «мирятся» оборонительные, защитные органы каждого индивидуума. Это представляет одну из форм проявления так называемого тканевого барьера.
Возникает вопрос: возможно ли обойти его и заставить организм принять чужеродный орган или ткань? Оказывается, ответить на этот вопрос можно только после досконального изучения трех важных проблем:
1) выделения и изучения трансплантационных антигенов, их химической структуры и локализации в клетке;
2) выяснения возможности определенного изменения этих антигенов;
3) искусственного влияния на защитную реакцию организма, направленную против введенных с пересаженным органом трансплантационных антигенов (организм великолепно и чрезвычайно оперативно распознает чуждые вещества, что и представляет «силу и власть индивидуальности»).
Вот три «кита», поддерживающие непробиваемость тканевого барьера, который, по остроумному выражению видного французского иммуногематолога Доссэ, «создан для того, чтобы противостоять мирному союзу предприимчивых хирургов, задавшихся целью изменить организм хозяина».
Что же известно в настоящее время об этих трех «китах»?
Установлено, что кроме эритроцитарных антигенов есть и специфические антигены лейкоцитов[29]. Известно также, что при совместимости лейкоцитарных антигенов (их изучение еще не закончено) трансплантат живет гораздо дольше. Можно предположить, что эти антигены играют большую роль в формировании иммунологического ответа реципиента, если они не имеются в его антигенном наборе.
Ученым предстоит выявить остальные группы антигенов, совместимость по которым будет способствовать успеху пересадки тканей и органов. Но мы еще не знаем химической структуры трансплантационных антигенов, не можем четко сказать, с какой частью клетки они связаны, где находятся в наибольшем количестве. Существующие ныне способы разделения клеточных структур несовершенны и не дают возможности получить их в чистом виде. Однако экспериментальные данные подтверждают, что большинство антигенных структур сосредоточено на клеточной оболочке.
Следовательно, первый шаг в подборе совместимых по антигенам людей, пусть пока по одной только известной нам группе лейкоцитарных антигенов, уже сделан.
А что известно о прочности генетического контроля антигенов? Каждая клетка имеет в ядре парные образования — хромосомы. В каждой клетке человека их 46. Состоит хромосома из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), комплекса специальных белков и нескольких видов рибонуклеиновых кислот (РНК). По современным представлениям, РНК служит передатчиком информации, которая хранится в ДНК. Хромосомы — защитные оболочки всей наследственной информации — имеют особые маленькие участки — гены. Они-то и контролируют передачу того или иного признака организма, в том числе строение антигена.
Все, что зашифровано в генетическом аппарате, при повреждении способно быстро восстанавливаться. Вот почему изменить любой врожденный признак организма практически невозможно. Кроме того, на защиту и поддержание этой устойчивости природа поставила целую «армию» защиты организма.
«Защитная армия» — это лимфоидная система организма. Она, так сказать, «заведует» защитными реакциями организма. Состоит «войско» обороны из неподвижных «дзотов» — селезенки и лимфатических узлов, а также из подвижных элементов лимфоидной системы — лимфоцитов, плазматических клеток, лейкоцитов; последние обладают способностью фагоцитировать, «заглатывать» всякие посторонние частички (отсюда название — фагоциты). Каждый из указанных видов клеток имеет свои обязанности. Правда, они еще не до конца изучены, не выяснен и механизм взаимодействия этих клеток.
Первая загадка: как лимфоидные образования распознают чужеродные вещества? Предполагается, что в этом значительную роль играют фагоциты — они первыми вступают в контакт с чужеродным антигеном, захватывают и «переваривают» его. Затем, как утверждают некоторые исследователи, происходит контакт фагоцитов с лимфоцитами, количество которых начинает значительно увеличиваться. Они также устремляются к месту, где «окопался» чужой антиген. На помощь приведенному в действие защитному гарнизону организма приходят плазматические клетки. Они поставляют «боеприпасы» — специфические, пристрастные чуждому антигену белки — антитела. Весь этот комплекс пополняется действием некоторых других систем организма, вырабатывающих особые вещества, которые благоприятствуют лучшему взаимодействию собственных лимфоцитов и антител с чуждыми антигенами и, таким образом, способствуют быстрейшему их обезвреживанию и выведению из организма.
Теперь мы можем в общих чертах представить себе, что происходит после гомотрансплантации органа и ткани.
Трансплантат не совпадает по своим антигенам с тканями воспринимающего организма. Его антигены вызывают «огонь на себя», то есть ускоряют мобилизацию иммунокомпетентной защитной системы реципиента. Сначала трансплантат атакуют лейкоциты, они поступают в него из крови. Вскоре к ним присоединяются лимфоциты и плазматические клетки, число которых резко увеличивается. Уже через 5—6 дней трансплантат как бы «нафарширован» всеми этими образованиями, а миллионы и миллионы защитных клеток располагаются еще и вокруг, образуя мощный оборонительный вал.
Некоторые исследователи утверждают, что во взаимодействии лимфоцитов с чужеродными клетками участвуют и антитела, вырабатываемые плазматическими клетками. Но вопрос об участии антител еще недостаточно ясен. Ведь иногда они, к нашему удивлению, оказывают противоположное действие, усиливая рост и жизнедеятельность пересаженного трансплантата.
Итак, «нафаршированный» защитными клетками трансплантат гибнет. Но куда же девается его масса? Ее убирают «мусорщики» — фагоциты. Мы видим сложную и слаженную картину взаимодействия разных сил: одни вызывают гибель трансплантата, другие убирают погибшие части, третьи участвуют в замещении возникшего дефекта соединительной тканью.
Эта ответная иммунологическая реакция сама по себе очень ценна, так как защищает организм от проникновения извне любых чуждых для него инородных тел белкового происхождения, в том числе болезнетворных микроорганизмов, возбудителей всякого рода инфекций.
К сожалению, природа слепа, и организм в одинаковой мере мобилизует свои силы, вырабатывая антитела, направленные как против микробов, вызывающих болезнь, так и против пересаженных тканей или органов.
Но из общего правила есть исключение. Встречаются люди, антигенное (белковое) строение и состав тканей которых совершенно одинаковы. Это близнецы, развившиеся из однояйцовой клетки. Между их тканями не существует антагонизма, и поэтому близнецы — идеальный материал для осуществления пересадок. В разных странах произведено около 50 операций пересадок почек между однояйцовыми близнецами. Некоторые из них живут с единственной — новой — почкой уже более 10 лет. Конечно, нуждаются в пересадке органов и тканей, увы, не одни только однояйцовые близнецы. Однако эти операции помогают ученым прокладывать трудные пути для преодоления несовместимости тканей.
Каковы же пути и тропинки, которые ученые прокладывают в обход тканевого барьера?
Первыми хитроумно «обманули» иммунокомпетентную систему организма чехословацкий ученый Милан Гашек и английский иммунолог Питер Медавар. Они вводили эмбриону животного клетки костного мозга, селезенки и форменных элементов крови, взятых от другого индивидуума — донора, затем пересаживали от него же выросшему животному участок кожи. Оказалось, что способность организма реагировать на чуждые антигены формируется главным образом к концу эмбрионального периода развития. В это время и в первые дни после рождения (постэмбриональный период) организм еще способен воспринять чужеродный белок тканей и закрепить его в своей «памяти». В последующем, «взрослом» состоянии такой организм уже без конфликта воспримет ткани донора, от которого ему были введены антигены. Подобное состояние «терпимости» к чужому белку получило название толерантности. Оно было открыто М. Гашеком и П. Медаваром.
Ученик М. Гашека — С. Пуза, сотрудничавший с нашей научно-исследовательской лабораторией, предложил создать такую же «терпимость» к донорским клеткам путем полной замены крови у новорожденного щенка.
На разработку этого метода его натолкнули исследования советских ученых. Еще в 30-х годах два врача, работавшие в Средней Азии, — О. С. Глозман и А. П. Касаткина задумались над тем, как спасти жизнь людей, получивших большие дозы ядовитых веществ, например при укусе змеи. Различные виды медикаментозного лечения помогали мало, так как отравляющие вещества находятся в крови и вместе с кровью разносятся по всему организму. Следовательно, удалить их можно только с кровью. В связи с этим был предложен метод тотального (полного) замещения крови, который заключался в том, что кровь больного медленно выпускали через артерию и одновременно с этим в вену нагнеталась в том же количестве кровь донора.
Обменное замещение крови производилось с таким расчетом, что практически собственная кровь больного полностью удалялась из организма. Применяя этот метод, удавалось спасти больного, который до этого практически считался обреченным. В настоящее время этот метод стал широко использоваться в акушерско-гинекологической практике. Детям, родившимся с признаками, скажем, такого грозного заболевания, как гемолитическая желтуха[30], срочно производят обменное переливание крови, исходя из тех же соображений, которые высказывали О. С. Глозман и А. П. Касаткина по поводу отравления змеиным ядом.
Казалось бы, данный пример прямого отношения к трансплантации органов не имеет, но так ли это? Ведь если можно полностью заменить кровь реципиента, то можно ожидать, что и орган, взятый от того же донора, что и кровь, будет длительное время функционировать в организме нового хозяина, имеющего тот же состав крови, что и до взятия трансплантата. Однако поставленные в нашей лаборатории эксперименты разочаровали исследователей: в организме после тотального замещения крови все же вырабатывались антитела в ответ на введение чужеродного органа, и трансплантат довольно быстро погибал.
Вновь начались эксперименты, душой и инициатором которых был чехословацкий ученый С. Пуза. Исследователи исходили из положения, что в самом раннем периоде организм еще не представляет собой хорошо налаженного механизма, способного отвечать на внедрение чужеродных белков защитной реакцией, характерной для взрослого. Вводимая кровь, считали они, может усваиваться как своя собственная, со всеми ее антигенными свойствами. Однако оказалось, что период, в течение которого организм способен адаптироваться к вводимым чужеродным белкам, длится очень короткое время — всего четыре-пять дней!
Был поставлен эксперимент на собаках. Производилась почти ювелирная операция на сосудах щенят двух — четырех дней от рождения. Бедренные сосуды — артерия и вена у новорожденных щенят очень тонкие (примерно диаметр волоса). В эти сосуды вставлялись иголочки. Через артерию кровь выпускалась в градуированный сосуд, одновременно с этим через вену нагнеталась кровь будущего донора. Приходилось внимательно следить за соответствием объемов вводимой и удаляемой крови — они должны быть на протяжении всего эксперимента одинаковыми. Для того чтобы быть полностью уверенным в том, что вся кровь щенка заменена новой кровью, обменное переливание крови осуществляли три раза. После этого терпеливо ждали несколько месяцев, пока новорожденные щенки не подрастут. Орган для пересадки брался от животного, кровь которого раньше переливали щенку.
Аналогичные эксперименты проводились в это же время и в лаборатории А. Г. Лапчинского. Опыты показали, что методом тотальной замены крови в раннем периоде можно влиять на защитные силы организма и добиваться удлинения срока жизни пересаженных тканей от другого организма.
В экспериментах, проведенных в нашей лаборатории, гомологичный кожный лоскут, пересаженный собакам, подвергшимся тотальному замещению крови, сохранял жизнеспособность до 80 дней. А. Г. Лапчинскому удалось добиться у таких животных стойкого приживления пересаженной задней лапы (правда, за исключением кожного покрова). С. Пуза у себя на родине, в Чехословакии, пересадил собакам, подвергшимся тотальной замене крови, почку, которая функционировала несколько лет.
Но к сожалению, метод тотальной замены крови невозможно широко использовать при пересадке органов: это нередко вызывает крайне тяжелую реакцию. А ведь эту процедуру необходимо производить новорожденным. Есть и другая трудность: толерантность, как я уже говорил, создается только к одному-единственному донору. Но как может человек быть всю жизнь связан со своим заранее нареченным спасителем? И как знать, кому из них раньше придется встретиться с грозной опасностью?
Поэтому практически более перспективным оказался метод воздействия на взрослый организм, нуждающийся в пересадке органа, различными иммунодепрессивными агентами. При применении иммунодепрессивной терапии, направленной прежде всего на подавление активности лимфоидной ткани, используются химические, физические и биологические средства. Это химические соединения (имуран, азасерин, тиогуанин и др.), гормональные препараты (кортизон, кортикостерон и др.), антибиотики типа актиномицинов C и D. В последние годы с их помощью удалось добиться более длительного приживления органов, и прежде всего почек. По данным Международного почечного центра за 1968 год, процент функционирующих почечных трансплантатов, взятых от доноров, не состоящих в родстве с реципиентом, возрос до пятидесяти.
Но к сожалению, большинство указанных препаратов токсично и отрицательно сказывается на жизнедеятельности других органов и тканей человека, а также значительно снижает борьбу организма, его сопротивляемость против всяких болезнетворных микробов и вирусов. Больных, которым ввели эти средства, приходится содержать в стерильных (безмикробных) условиях, тщательно ограждать от возможности бактериального загрязнения.
В настоящее время широко ведутся поиски новых химических средств, которые бы были менее токсичны для организма и более действенны против иммунозащитной системы.
Снижению реактивности иммунокомпетентной системы служит и воздействие рентгеновскими и гамма-лучами.
Как известно, ионизирующее облучение обладает губительным действием на живые клетки, причем степень этого воздействия зависит от их вида и дозы облучения. Это используется в течение многих лет при лечении больных злокачественными новообразованиями для разрушения опухолевых клеток.
Облучение всего организма вызывает подавление иммунитета, то есть невосприимчивости к различного рода агентам, и прежде всего к возбудителям инфекционных заболеваний. На этот факт было обращено внимание еще при первых попытках пересадки почки больным в 50-е годы нашего века. Применение общего облучения в этих случаях было направлено на подавление реакции организма на чужеродную ткань. Проведенные на различных животных опыты показали, что, действительно, при облучении всего организма удлиняется срок жизнеспособности трансплантата, пересаженного от другого животного того же вида.
Это явилось основанием для того, чтобы испытать данный метод на практике. Способствовал этому трагический случай, который произошел с группой югославских ученых-физиков. При работе с атомным реактором произошла авария, в результате которой ученые получили смертельную дозу радиации. Для их спасения были мобилизованы все силы. Приняли решение произвести им пересадку костного мозга, чтобы предотвратить развитие лучевой болезни. Операцию произвел французский ученый Матэ, который взял костный мозг от здоровых людей и ввел его облученным; клетки костного мозга прижились. Именно тогда и возникла мысль об искусственном облучении человека (конечно, не опасными для жизни дозами), с тем чтобы добиться приживления пересаженного органа.
Оказалось, что применение общего облучения при пересадке почки действительно удлиняет срок функции трансплантата. Но, несмотря на то что максимальная доза облучения не превышала 600 рентген, у таких больных возникали тяжелые осложнения, приводившие иногда к гибели в связи с развитием лучевой болезни.
Тем не менее сама идея использования ионизирующего облучения при пересадке органов не забыта, и в последнее время этот метод вновь нашел свое применение, но уже в виде локального (местного) облучения пересаженного органа и расположенных вблизи него лимфатических узлов.
Изучение нового метода началось одновременно в нескольких странах. За рубежом интенсивные исследования проводились в США — в клинике профессора Д. Хюма (1964 год) в Ричмонде и в урологической клинике профессора В. Гудвина (1963 год) в Лос-Анджелесе, а в Советском Союзе — в нашей научно-исследовательской лаборатории и на кафедре оперативной хирургии Университета дружбы народов имени П. Лумумбы. Ассистент Э. Д. Лебедева использовала метод локального рентгеновского облучения области пересаженного органа с двоякой целью: для предупреждения отторжения пересаженного органа и для борьбы с уже начавшимся отторжением. На основании проведенных исследований на крысах и собаках было показано, что данный метод приводит к удлинению сроков жизни пересаженных чужеродных кожных лоскутов, почек, причем при пересадке кожи эффект его выражен в большей степени, нежели при пересадке почки. Были изучены разные режимы облучения. Оказалось, что важное значение имеют разовая доза облучения, начало его и интервалы между отдельными сеансами. Лучшие результаты были достигнуты в случаях, когда облучение начинали в день пересадки. Разработана схема облучения при трансплантации органов. Облучая животных после пересадки по этой схеме, удалось добиться удлинения срока жизнеспособности кожных лоскутов в среднем в 3,5 раза, а пересаженных почек — в 2 раза по сравнению с теми случаями, когда рентгеновское облучение не применялось.
Важным преимуществом метода локального рентгеновского облучения является его относительная безопасность. Он не вызывает резкого нарушения общего состояния животных, которое имеет место при общем облучении организма.
Идея использования ионизирующего облучения для предотвращения отторжения пересаженного органа была использована также в другой методике. Японский исследователь И. Шиката для подавления реакции отторжения предложил вводить в лимфатические пути больного радиоактивное золото, которое проникало в лимфатические узлы и облучало их. Результаты оказались в шести случаях весьма благоприятными.
В последние годы разработаны также методы радиоактивного облучения лимфоидных клеток, выведенных с помощью трубочек, вставленных в кровеносные или лимфатические сосуды, за пределы организма. Такое «экстракорпоральное» облучение наиболее функционально активных лимфоцитов, циркулирующих в крови и лимфе, позволяет удалять их, не оказывая при этом токсического действия на организм.
В настоящее время известны биологические способы борьбы с тканевой несовместимостью, такие, как феномен усиления (enhancement). Феномен усиления впервые был отмечен в начале XX века в опытах на опухолевых трансплантатах крысиных сарком и в последующем многократно воспроизводился на опухолях различных млекопитающих. Суть его заключается в том, что опухоль приживает и начинает усиленно расти, если реципиенту предварительно вводят парантерально гипериммунную сыворотку, содержащую антитела против трансплантата. В ряде работ четко показано, что усиление роста трансплантата связано с действием гуморальных антител. Этот феномен был также воспроизведен с положительным эффектом при пересадке нормальных гомологичных кожных лоскутов. Касаясь механизма феномена усиления гуморальными антителами, можно допустить, что переизбыток антител действует, вероятно, так же, как и избыток антигена, который блокирует специфические центры размножения клеток, вызывая их отмирание, и сводит на нет индуктивную и продуктивную фазы иммуногенеза, создавая толерантность.
Активно внедряется в клиническую практику иммунодепрессивный препарат биологического характера — антилимфоцитарная сыворотка. Получают ее от животного (лошади, кролика), которому предварительно многократно вводят лимфоциты человека. В такой сыворотке содержатся готовые антитела против воинственных лимфоцитов, стоящих на страже неприкосновенности организма. Введение новой сыворотки человеку, которому пересадили почку или участок кожи, значительно удлиняет срок жизни трансплантата.
В нашей лаборатории В. И. Говалло применял антилимфоцитарную сыворотку при пересадках кожи кроликам и мышам. Данные оказались очень интересными. У одного подопытного кролика кожный трансплантат продержался свыше 10 месяцев (обычно он погибает через 7—15 дней). Сыворотка, приготовленная сотрудниками нашей лаборатории М. В. Биленко и Н. Н. Голубевой, дала обнадеживающие результаты и при пересадках почек у собак. Ценность препарата заключается в том, что он обладает более направленным антилимфоцитарным действием, чем химиопрепараты и в то же время менее токсичен.
Т. Старцл — американский ученый, обладающий наибольшим опытом клинического применения антилимфоцитарной сыворотки, считает, что она дает лучшие результаты, чем другие методы воздействия, и открывает широкие перспективы для пересадки органов от одного человека другому.
Механизм действия антилимфоцитарной сыворотки еще не ясен. Ученые пытаются выяснить специфические свойства препарата, чтобы шире использовать его в клинике. Нередко применяют антилимфоцитарную сыворотку при пересадке почки, в комбинации с иммунодепрессивными химиопрепаратами. Пытаются воздействовать на ответную реакцию удалением некоторых органов лимфоидной системы: селезенки, вилочковой железы, лимфатических узлов.
Предложений много, но пока еще нет общепризнанного надежного метода подавления врожденного иммунитета. Поиск продолжается.
С ЧУЖОЙ ПОЧКОЙ
Многие люди на земле благополучно живут с чужой почкой. Один больной, оперированный хирургами из группы Амбурже в Париже в 1959 году, пользовался пересаженной ему почкой свыше девяти лет.
«Сейчас уже можно сказать, — утверждает академик Б. В. Петровский, — что пересадка почек из стадии эксперимента перешла в клинику. Операция пересадки почки основана на прочной научной базе и позволяет продлить жизнь некоторых тяжелых больных».
Почки — наш главный выделительный орган. Они выводят из организма все шлаки — азотистые соединения, продукты распада белка, соли и т. д. За одни сутки через почечный фильтр проходит не менее 140 литров крови. Почки регулируют водный обмен, осмотическое давление, ионный состав и кислотно-щелочное равновесие плазмы крови. Нарушилась работа почек — и сразу же возникают в организме серьезные расстройства, подчас угрожающие жизни.
Первым в мире пересадку почки человеку сделал советский ученый Ю. Ю. Вороной в 1934 году. Взяв почку от трупа, он пересадил ее женщине, умиравшей от отравления ртутью. Технически операция прошла успешно, но пересаженная почка оказалась функционально неполноценной. Через 48 часов после операции больная погибла. Ведь в то время еще не были известны иммунодепрессивные средства, подавляющие реакцию отторжения, и не были разработаны методы хранения почек от момента их взятия у донора до пересадки.
В течение 16 лет, до 1950 года, Ю. Ю. Вороной сделал еще 4 такие пересадки. В том же году произвел аналогичную операцию чикагский доктор Лавер. Но через некоторое время он, так же как и Вороной, убедился, что пересаженная почка не работает. В докладе, сделанном им на съезде врачей урологов, сообщалось: «Через некоторое время после операции пересаженный орган начал сморщиваться и слабо функционировать».
Следующая попытка принадлежала доктору М. Сервеллю из Страсбурга. Больная имела одну не вполне здоровую почку. Сервелль пересадил женщине почку только что умершего человека. Вначале все шло хорошо, но через несколько месяцев новая почка перестала выделять мочу, организм отверг это чужеродное тело.
Большого успеха в пересадке почки добился в 1954 году Мюррей (США). Но успех этот связан в основном с тем, что донор и реципиент были однояйцовыми близнецами, а их ткани, как известно, абсолютно тождественны и не вызывают иммунологического конфликта. Правда, у Мюррея были свои трудности. Ему пришлось столкнуться со сложностью ухода за этими тяжелобольными и преодолеть «этический барьер», связанный с удалением нормальной почки у здорового донора. Дальнейшие исследования показали, что трансплантат работает нормально. Впоследствии Мюррей произвел еще не менее 25 пересадок почек однояйцовым близнецам. Все операции прошли без сколько-нибудь серьезных осложнений.
Техника пересадки почки от живого донора такова: операция производится сразу на двух столах и помимо высокого мастерства хирургов требует строжайшей стерильности. Малейшая неточность может предрешить исход вмешательства. Артерию и вену почки донора сшивают с подвздошной артерией и веной реципиента, которые расположены в нижнем отделе живота, близ мочевого пузыря. Мочеточник почки-трансплантата вшивают непосредственно в мочевой пузырь или соединяют с концом оставшегося мочеточника. Ставшие ненужными измененные почки больного удаляют в момент пересадки или через некоторое время после нее.
Опыт операций на почках однояйцовых близнецов позволил выяснить ряд важных вопросов, связанных с трансплантацией органов. И главное, доказал, что орган, лишенный нервной связи с организмом, все-таки может существовать.
Новым успехам при пересадке почек в клинике способствовала большая экспериментальная работа, связанная с интенсивным изучением различных методов подавления реакции тканевой несовместимости.
Сначала таким методом было рентгеновское облучение реципиента. Оно быстро нашло и клиническое применение. Больного, которому предстояла пересадка, подвергали воздействию рентгеновских лучей в очень высоких, подчас опасных для жизни, дозах. После работ Р. Шварца, открывшего в 1959 году в опытах на кроликах иммунодепрессивное действие химического препарата 6-меркаптопурина, химиотерапия стала активно вытеснять метод облучения и в дальнейшем во многом обусловила экспериментальные и клинические успехи гомотрансплантации.
Иммунодепрессивные химиопрепараты стали исследовать научные коллективы многих стран. В нашей лаборатории изучалось действие 6-меркаптопурина при пересадке почек у собак и кожи у кроликов. Этот препарат, нарушая в ядрах быстро делящихся клеток синтез белковых соединений, угнетает способность лимфоцитов отвечать на чужеродную ткань. Благодаря 6-меркаптопурину почки, пересаженные собакам, в течение 18—20 дней сохраняли работоспособность, тогда как без него на 7—10-й день полностью выбывали из строя. Однако у экспериментальных животных, получивших иммунодепрессант, пропадал аппетит, они резко худели, слизистые оболочки и кожа становились желтушного цвета. Все это свидетельствовало о токсическом действии препарата.
Токсически действовал препарат и на кровь: падал гемоглобин, уменьшалось количество форменных элементов крови. Вскоре начинались и другие тяжелые осложнения: возникали гнойники, развивалось воспаление легких. Потеряв способность бороться с чужеродной тканью, организм становился совершенно беспомощным и перед болезнетворными микробами.
Начались поиски менее токсичного препарата. Им оказался азатиоприн, синтезированный советскими учеными в конце 1963 года. Азатиоприн продлевал сроки жизни собак до одного — трех месяцев. Вводили его животному за три — семь дней до пересадки, а после операции постепенно снижали дозы. Благоприятные результаты давало сочетание азатиоприна с преднизолоном (гормональный препарат, полученный из коры надпочечников).
Но со временем мы убедились, что и азатиоприн не лишен токсического действия на печень и кровь животного. Кроме того, он, так же как 6-меркаптопурин, снижает устойчивость животных по отношению к инфекции. Старший научный сотрудник лаборатории М. В. Биленко с аспирантами и студентами почти круглосуточно дежурили возле оперированного животного, делали ему многочисленные уколы и вливания. Однако так и не удавалось создать прооперированным собакам условия полной стерильности. Большая часть их погибала от побочных осложнений, хотя почечный трансплантат продолжал успешно функционировать.
Помнится, в начале 1965 года мы решили продемонстрировать на заседании Московского хирургического общества одну из собак через три месяца после трансплантации. Это был первый в СССР случай столь длительной функции пересаженного органа. Хотелось скорее познакомить хирургов с новым препаратом — азатиоприном, чтобы внедрить его в практику. Но, увы, за три дня до демонстрации животное погибло от случайного осложнения, не имевшего никакого отношения к пересадке. Пришлось ограничиться показом графиков и короткого кинофильма. Марина Владимировна Биленко плакала от огорчения. Но что поделать? Такова участь экспериментатора. Пришлось начинать опыты сначала!
Поиски менее токсичных препаратов для преодоления тканевого барьера продолжались. Таким агентом оказался не химический, а биологический препарат — антилимфоцитарная сыворотка. Исследования показали, что сыворотка, вводимая собакам в виде единственного лечебного средства за 3—14 дней до пересадки почки и ежедневно после нее, лишь умеренно задерживает срок отторжения пересаженного органа. Использование сыворотки, меченой светящимся препаратом (флюоресцеином), и исследование ее взаимодействие: с разными видами лимфоцитов организма позволили определить причину такой неполноты эффекта. Оказалось, что антилимфоцитарная сыворотка обладает избирательным действием на разные виды лимфоидных клеток и обволакивает, а затем и губит не все лимфоциты, а в основном клетки, находящиеся в крови, в то время как клетки лимфатических узлов и костного мозга продолжают активно размножаться и вести борьбу с трансплантатом.
Введение животным дополнительно к антилимфоцитарной сыворотке сниженных вдвое и потому менее токсичных доз азатиоприна и преднизолона, обладающих действием и на лимфатические узлы, значительно улучшило результаты: у большинства собак пересаженная почка сохраняла функцию свыше 1—1,5 месяца, а в отдельных случаях — свыше 9 месяцев.
Достигнуто главное: животное оказалось способным переносить длительное введение препарата, который предотвращает отторжение органа.
Ясно и другое: для успеха трансплантации большое значение имеет подбор донора. Помимо совместимости по антигенам эритроцитарных групп большую роль играет совпадение по антигенам белых кровяных телец. Ученый Доссэ различает в лейкоцитах человека 14 видов антигенов, которые необходимо учитывать при пересадках; по этим антигенам между донором и реципиентом не должно быть различий.
Подбору донора, в наименьшей степени отличающегося от реципиента, помогает особая лимфоцитарная кожная проба, предложенная Брентом и Медаваром. Предполагаемому донору внутрикожно вводят лимфоциты больного. Разыгрывается ответная реакция — кожа краснеет, возникает отек. Чем резче она выражена, тем больше и степень несовместимости.
В тех же целях используют и пересадку небольших кожных лоскутов от нескольких предполагаемых доноров человеку, которому предварительно ввели лимфоциты больного. Трансплантат того донора, который имеет с тканями больного наименьшее сходство, отторгается быстрее.
Существует и другой метод — совместное выращивание лимфоцитов больного и донора на искусственных питательных средах, в присутствии специального стимулятора — фитогемагглютинина. Лимфоциты при этом превращаются в крупные иммуноактивные клетки: чем их больше, тем менее совместима исследуемая пара.
Используя новые методы иммунодепрессивной терапии и тщательно подбирая донора, наиболее близкого в антигенном отношении к реципиенту, в клинике достигают значительных успехов при пересадке почки от родственников больного и даже от посторонних людей. Выписываясь из клиники, больные продолжают свой обычный образ жизни и лишь время от времени подвергаются обследованию для правильной дозировки и своевременного постепенного снижения иммунодепрессивных препаратов.
Успешную пересадку почки от живого донора впервые в нашей стране осуществил в 1965 году действительный член Академии наук СССР, профессор Б. В. Петровский. Вслед за тем в Институте экспериментальной и клинической хирургии, которым он руководит, было произведено еще несколько десятков трансплантаций почки.
Больных, нуждающихся в замене больного органа здоровым, очень много. Вот почему так остро стоит вопрос: где брать материал для трансплантации?
Использование органов от трупов затрудняется большой чувствительностью почки, печени, сердца к кислородному голоданию: они гибнут при более или менее длительном перерыве кровообращения. Поневоле приходится максимально сокращать эти сроки, совершенствовать методы консервации трансплантата на все время, которое хирургам необходимо для подготовки больного.
Исследования показали, что почка для пересадки может быть использована максимум через 1—1,5 часа после смерти донора. Если ее охладить до плюс 2—4 градусов, этот срок продлевается до 3—12 часов. При более длительной консервации почки (в течение 18—24 часов) функция трансплантата восстанавливается лишь спустя 2—4 недели после операции. Экспериментаторы пробовали помещать почку на 24 часа в барокамеру, где поддерживалась низкая температура, а давление превышало атмосферное в 4—7 раз. В этих условиях почка возобновляла работу в более ранние сроки, однако сразу после операции ее функция все же оставалась ослабленной.
По-видимому, даже для того крайне низкого — «редуцированного» — обмена веществ, который идет в охлажденном органе при длительных сроках консервации, необходима дополнительная доставка питательных веществ и кислорода, а также выведение отработанных продуктов. Это можно осуществить, применяя периодическое введение в орган перфузата, близкого по составу к плазме крови. Такие перфузионные методы консервации почки интенсивно разрабатываются в настоящее время в Институте экспериментальной и клинической хирургии, а также в нашей лаборатории.
Быстрота восстановления удовлетворительной функции органа имеет большое значение. Ведь пока почка «молчит», приходится использовать аппарат «искусственная почка». Это создает дополнительные трудности.
Некоторые ученые пытаются применить для консервации более низкие — отрицательные температуры, вызывающие в тканях почти полную остановку обменных процессов и, следовательно, создающие возможности неограниченно долгого хранения тканей. «Надо создать специальные холодильники — «банки» запасных органов, аналогичные уже существующим «банкам тканей»», — говорят они. Однако при низких температурах вода, составляющая большую часть любого органа, превращается в кристаллы льда, которые повреждают живую ткань. Чтобы не образовывались кристаллы, нужны специальные защитные вещества, которые сами по себе очень токсичны. Надо искать и испытывать новые. Преодоление «температурного барьера» ждет будущих исследователей.
Между тем усовершенствование способов консервации органов, взятых от трупов, значительно расширит возможности пересадок. Ведь из 1167 осуществленных к 1967 году трансплантаций почки, более чем в 40 процентах случаев они были взяты от трупа. В 1968 году процент почек, взятых от трупного донора, возрос до 56, а в 1969 — до 62.
На пересадку исключительно трупной почки переходит целый ряд нефрологических центров, и в частности урологическая клиника 2-го Московского медицинского института. Она уже обладает опытом пересадки взятой от трупа почки тяжелым, ранее считавшимся безнадежными, больным. Эти операции проводит член-корреспондент АМН СССР профессор Н. А. Лопаткин. Он уже осуществил пересадку почки 36 больным. Всего в СССР проведено около 300 трансплантаций трупной почки.
Большим успехом можно считать пересадку почки вместе с поджелудочной железой и двенадцатиперстной кишкой, тоже взятыми от трупа. Такие операции американский хирург Келли сделал двум больным, страдавшим диабетической нефропатией (болезнью поджелудочной железы и почек).
Нельзя ли пересаживать людям органы от животных, наиболее близких к нам в генетическом отношении, в частности от человекообразных обезьян? Мы еще не можем ответить на этот вопрос. В США не раз пытались пересадить почку обезьяны человеку, но все больные погибали.
Научные поиски всегда трудны, перед учеными нет проторенных дорог. Тысячу раз был прав К. Маркс, когда писал: «В науке нет широкой столбовой дороги, и только тот может достигнуть ее сияющих вершин, кто, не страшась усталости, карабкается по ее каменистым тропам». А разве не самой «каменистой» тропой современного естествознания является пересадка органов? Достигнуть «сияющих вершин» ученые смогут лишь тогда, когда иммунологи, генетики, физиологи, биологи, инженеры и представители многих других наук будут идти вместе с хирургами к заманчивой цели.
Время для пересадки органов пришло. Резервы есть и еще будут. Помимо животных, людей — доноров, а также умерших появятся — обязательно появятся! — хитроумные протезы — сложнейшие механизмы, идеально имитирующие биологические системы. Все это придет в медицину и поможет врачам спасать от преждевременной гибели тысячи и тысячи обреченных.
КОГДА ЗАМОЛКАЕТ СЕРДЦЕ…
3 декабря 1967 года мир облетело сенсационное известие: впервые в истории совершена успешная пересадка сердца человеку. Новым обладателем сердца молодой женщины Дениз Дарваль, погибшей в автомобильной катастрофе, стал житель южноафриканского города Кейптауна Луис Вашканский. Замечательную операцию осуществил хирург профессор Кристиан Барнард.
Все с волнением следили за исходом дерзкого, сопряженного с огромным риском эксперимента. Со страниц газет не сходили сообщения о состоянии здоровья мужчины, в груди которого билось сердце женщины. 18 дней и ночей врачи кейптаунской больницы Хроте-Схюр бережно и настойчиво поддерживали это биение. Всем так хотелось поверить в то, что чудо свершилось… Но вскоре Вашканский умер. И это не было неожиданностью. Помимо далеко зашедшей болезни сердца пациент страдал диабетом, который всегда осложняет любое оперативное вмешательство.
Операцию Луис Вашканский перенес хорошо. Но перед врачами стояла труднейшая задача — предотвратить отторжение организмом чужого сердца. Больной получал большие дозы иммунодепрессивных средств, его облучали кобальтом. При этом сопротивляемость к инфекциям и без того ослабленного организма резко понизилась. На фоне выраженных изменений костного мозга и диабета вспыхнуло двустороннее воспаление легких. А тут еще появились признаки грозной реакции отторжения — в виде околососудистой клеточной инфильтрации и некроза мышечных волокон миокарда. Таким образом, смерть была вызвана не ошибками или техническими погрешностями в ходе операции. 2 января 1968 года Барнард произвел вторую трансплантацию сердца — Филиппу Блайбергу. И — успех! Почти два года больной носил в груди чужое сердце!
Вопреки «воле божьей» 17 месяцев в груди пастора Булоня билось сердце, принадлежавшее ранее 39-летнему мужчине.
Операция была произведена во Франции известным хирургом Шарлем Дюбо. В продолжение долгого времени 58-летний священник чувствовал себя хорошо. «Даже не ощущаю своего нового сердца», — говорил он.
Роберт Макки, 52-летний американец, также давно «освоился» с чужим сердцем. Он побил «рекорды» Блайберга и Булоня. Операция по пересадке сердца Макки была произведена летом 1968 года в Пало-Альто (Калифорния) профессором Шамуэем.
Так что же, сложнейшую проблему пересадки сердца можно считать в основном решенной? Или это не так? Здесь надо обратиться к фактам и разобраться в них.
Со времени, прошедшего после первой операции, сделанной Кристианом Барнардом, во многих странах было произведено уже немало подобных операций: в США — Шамуэем, Кантровицем и Ди-Бэйки, во Франции — Дюбо, в СССР — А. А. Вишневским и Г. М. Соловьевым, в Чехословакии — К. Шишкой и другими.
К концу 1970 года в мире было сделано 165 пересадок сердца; при этом более года жили 26 оперированных, из них 9 — более двух лет. В первые три месяца после трансплантации умерло две трети больных. Наилучшие результаты получил американец Шамуэй: из 25 оперированных им больных 30 процентов жили 6 месяцев, а 34 процента — более полутора лет.
Самой частой причиной смерти было отторжение трансплантата. Затем следуют инфекция и сепсис, возникавшие чаще всего как следствие использования иммунодепрессантов. Немало больных погибало от сердечной недостаточности в первые дни после операции.
К 1972 году в различных странах жило около 40 человек с чужими сердцами. Двое из них — 50-летний француз, коммивояжер, отец троих детей Эмманюэль Витриа 27 ноября 1971 года отметил трехлетие своего «второго рождения», а житель Индианаполиса (США) Луис Рассел, в груди которого бьется сердце 17-летнего юноши, уже перешагнул этот рубеж.
Итак, смелый эксперимент Кристиана Барнарда послужил толчком для новых попыток. Но следует оговориться: первая операция вовсе не была делом случая. Профессор Барнард готовился к ней в течение нескольких лет, тщательно отрабатывал все детали операции на животных, изучал опыт других экспериментаторов. В 1960 году он посетил Советский Союз, где тщательно ознакомился с техникой операций, разрабатываемых доктором биологических наук В. П. Демиховым.
История пересадок сердца началась задолго до Кристиана Барнарда.
Первые попытки были сделаны в самом начале нашего века Ч. Гатри и А. Каррелем. Начались они с того, что ученые подшивали сердце одного щенка к сосудам шеи другого. Сердце жило и билось несколько часов. Билось до тех пор, пока в полостях не возникали тромбы. Большего добился в 30-х годах профессор Ф. Манн. Пересаженное им сердце билось на шее другой собаки 8 дней. В 1951 году Маркус, в 1953 году Довни, в 1959 году Сапег и Грехт, в 1962 году Бинг повторили операции по методике Манна. Эти работы показывали: восстановить функцию сердца, изъятого из чужого организма, и сохранить ее в течение какого-то времени можно.
Однако экспериментаторы преследовали пока еще чисто физиологические цели. Их прежде всего интересовало, как поведет себя сердце в новых условиях, без нервных связей с родным организмом. Ученые не ставили перед собой задачи пересадки сердца в том смысле, как это понимают сейчас.
В течение многих лет интересные эксперименты на животных ставили советские ученые Синицын и Демихов. В. П. Демихов несколько лет работал в нашем коллективе — на кафедре оперативной хирургии 1-го Московского медицинского института. Он первым стал пересаживать сердце собаки не на шею, а непосредственно в грудную клетку, рядом с ее собственным сердцем. Это гораздо более сложная операция, она требует высокой техники, ювелирного мастерства, огромного труда и упорства. Чтобы найти наиболее простую и совершенную схему операции, Демихов испытал более 20 вариантов. Легко ли это далось? «На первых порах, — вспоминает Владимир Петрович, — все до одного животные погибали еще на операционном столе».
Но неудачи не охладили, не заставили опустить руки. По мере овладения тончайшей техникой и совершенствования методики гибель животных в ходе самой операции становилась уже редким явлением. Теперь животные погибали лишь через несколько часов из-за того, что в пересаженном сердце появлялись необратимые изменения, образовывались тромбы, особенно частые в местах сосудистых швов. Тогда экспериментаторы применили сосудосшивающий аппарат системы Ф. Гудова. Количество тромбозов резко сократилось. Животные стали выживать дольше — до 8—9 дней. Однако потом все равно развивались либо инфаркты, либо тромбозы кровеносных сосудов. Было, правда, радостное и памятное исключение: собака Гришка, которой в один из июньских дней 1962 года было пересажено второе сердце, прожила с ним 141 день! Впервые в истории медицины электрокардиограф почти пять месяцев вычерчивал ритмичную работу своего и чужого сердца.
Самое поразительное в опытах В. П. Демихова состояло в том, что пересаженное им сердце продолжало жить в груди теплокровного животного. Будучи подшито к ответвлениям основных его сердечно-легочных сосудов, оно полностью включалось в общую кровеносную систему. Таким образом появлялся дополнительный орган кровообращения, второй «живой насос», значительно облегчавший работу собственного собачьего сердца. Ведь он перекачивал около половины крови.
Производил В. П. Демихов и другие эксперименты: удалял сердце и легкие у одной собаки и пересаживал их другой. Делалось это так: сначала в грудную клетку животного подшивали чужие органы — сердце вместе с обоими легкими. Минут десять работали параллельно два сердца и две пары легких. Потом собственное сердце и легкие животного удалялись, причем постепенно, осторожно, чтобы не нарушить кровообращение в головном мозге. Успех Демихова состоял также и в том, что все то время, пока он переносил сердце из одной грудной клетки в другую, оно продолжало нормально сокращаться, жило.
Даже опытные хирурги не могли не удивляться, видя, как на второй день после сложнейшей операции собака просыпается от наркоза, встает, ходит по комнате, пьет воду и с аппетитом ест. Помнится, в 1951 году одну из своих исключительно эффектных операций В. П. Демихов проделал в Рязани перед делегатами выездной сессии АМН СССР. Ученые были в восхищении. Собака с замененным сердцем и легкими шестеро суток жила в здании, где проходила сессия, и погибла от осложнения, связанного с повреждением во время операции гортанного нерва. Такого рода операцию пробовали сделать и на человеке. Профессор Д. Кули (США) прооперировал девочку с врожденной аномалией сердца и легких. Но операция закончилась смертью ребенка в первые же сутки.
В. П. Демихов — автор многих оригинальных методик пересадки органов — объяснял вначале свои неудачи чисто техническими причинами и последующим развитием инфекции. Он не признает существования иммунологической борьбы организма с навязанной ему тканью. Ну что ж, каждый экспериментатор имеет право на собственные взгляды и собственные заблуждения. Мы же убеждены, что именно несовместимость тканей, а не техника — центральный вопрос всей проблемы трансплантации. От преодоления тканевого барьера в первую очередь зависит успех пересадки органов. Преграда тканевой несовместимости еще грозит своими подводными рифами. И хотя основная функция сердца механическая, а не химическая и не секреторная, нет оснований сбрасывать со счетов действие иммунологических факторов.
Сейчас многие ученые, оперирующие на сердце, считают, что проблема тканевой несовместимости при трансплантации сердца оказалась более сложной и трудноразрешимой, нежели при пересадке почек. Указывается, что, чем больше различий в тканях донора и реципиента, тем раньше выявляются симптомы отторжения сердца и наступает гибель больного.
Логическим развитием работ В. П. Демихова явились исследования ряда отечественных и зарубежных ученых. В 1958 году Голдберг (США) с соавторами опубликовал результаты трех попыток заменить сердце трансплантатом. Но пересаженные им сердца работали очень недолго — от 20 минут до 2 часов. Веббу, использовавшему ту же методику, удалось продлить жизнь пересаженного сердца до 7 часов 30 минут.
В 1960 году Норман Шамуэй (США) предложил новую методику, тщательно отработанную на собаках. Сущность ее состояла в том, что удаляется не все, а лишь бо́льшая часть сердца — желудочки и нижняя половина предсердия. Верхняя же часть предсердия вместе с крупными венами остается на месте. У донора выкраивается таких же размеров и формы трансплантат, который и переносится на место изъятых тканей. При подавлении тканевой несовместимости 80—90 процентов оперированных Шамуэем животных выживали, причем в отдельных случаях жили свыше года.
Методика, разработанная Шамуэем, оказалась более простой в техническом отношении и наиболее рациональной: при ее использовании сокращалось время операции, уменьшалось количество сосудистых швов, время ишемии органа.
Но шли опыты и в другом направлении.
22 января 1964 года в клинику медицинского центра Миссисипи привезли 68-летнего больного (сердечная недостаточность) в крайне тяжелом состоянии, без сознания. К вечеру начало резко падать артериальное давление, появилась мерцательная аритмия. Больного перевели на управляемое дыхание, применили целый комплекс реанимационных мер. Но — безуспешно. Надо сказать, что коллектив специалистов этой клиники под руководством Джеймса Харди давно уже готовился к пересадке сердца, исподволь отрабатывал методику, заранее был определен даже состав будущих бригад. Словом, психологически врачи были подготовлены к осуществлению этой операции. 23 января состояние больного стало угрожающим, приближалась неотвратимая остановка сердца.
В это же время в клинике находился другой больной — молодой человек, умиравший от опухоли мозга. Никаких надежд на его спасение не оставалось, и родственники разрешили использовать его сердце для спасения другого человека. Но в последнюю минуту у врачей все же не хватило духу взять у больного, пусть даже обреченного, его бьющееся, трепещущее сердце.
Но как быть с тем, умирающим? Больного срочно взяли на операционный стол. Почти в тот же момент его сердце остановилось. Подключили аппарат искусственного кровообращения. И тут перед лицом грозно нараставших трагических симптомов врачи решились на смелый эксперимент. Они пересадили больному заранее подготовленное сердце шимпанзе. После согревания и дефибрилляции оно начало ритмично сокращаться — 90 раз в минуту. Но тут же стало очевидно: небольшие размеры сердца обезьяны не могут обеспечить достаточного кровоснабжения человеческого тела. Желудочки и предсердия то и дело переполнялись, и Харди приходилось проталкивать скопившуюся в полостях кровь, сдавливая сердце рукой. Прожив два часа с сердцем обезьяны, больной погиб.
При всей необычности эксперимента Джеймса Харди, его не следует недооценивать — важен и ценен каждый шаг на пути к цели, любой штрих помогает дорисовать пока неоконченную картину.
Наука должна ее дорисовать, должна во что бы то ни стало! И многообразные исследования продолжаются. У нас в Советском Союзе их ведут Б. Петровский, В. Бураковский, А. Вишневский, В. Демихов, Е. Мешалкин, Г. Соловьев, В. Савельев, В. Шумаков и другие.
Каков же вывод?
Сформулировать его надо, трезво оценивая факты.
Несмотря на ряд успешных операций, буквально взбудораживших мир, проблему трансплантации сердца нельзя считать решенной. Она все же еще не вышла из стадии экспериментов, пусть смелых и многообещающих, но все же экспериментов. И не надо заблуждаться и переоценивать события: замечательные операции Барнарда, Шамуэя, Дюбо и их последователей тоже суть лишь эксперименты.
Мне могут возразить: любая операция, а тем более произведенная впервые, содержит элемент неизвестности и, значит, тоже является в какой-то мере экспериментом. Верно. Но столь же несомненно и другое: новый метод лечения допускается в клинике, как правило, только после длительной, тщательной, всесторонней отработки на животных, после того, как все без исключения опасения и неясности сняты. Разве не так обстоит дело и с трансплантацией сердца?
Жизнь торопит, снова возразят мне. Клиника зачастую идет параллельно с исследованиями в лабораториях, а то и опережает эксперимент. Да, примеров тому в истории медицины немало. Луи Пастер не успел еще проверить на животных эффективность своей вакцины, как сама судьба в образе фрау Мейстер из Эльзаса вынудила его взяться за лечение девятилетнего мальчика Иозефа Мейстера, укушенного бешеной собакой. Мальчик остался жив — ученый победил. Разработанный Пастером метод предохранительных прививок завоевал всеобщее признание. Но это было потом, а в тот момент, когда ученый дрожащей рукой делал первое впрыскивание своей еще не очень надежной вакцины, это был в чистом виде эксперимент на человеке. Никто и не помышляет отказывать в таком праве Харди, Барнарду, Кули и десяткам других зрелых, сознающих свою высокую ответственность исследователей.
Я знаю, что каждая сложная и трудная операция ставит хирурга перед дилеммой: или попытаться (пусть даже с риском смертельного исхода) спасти больного, или отступить. Во всем руководствоваться лишь гуманным, но отражающим ограниченные возможности медицины принципом «Не вреди!»? Или во всеоружии знаний рисковать во имя той же гуманности и человечности? Меня лично больше прельщает второе. Я думаю, здесь прав профессор Н. М. Амосов, выдвигающий новый принцип — активный, зовущий к отважным поискам: «Помочь обреченному!». Протоптанный и спокойный путь — переходить к операциям на человеке только после экспериментов на животных — оказывается на поверку не самым лучшим, а главное, не самым близким к цели.
В самом деле, почти все собаки, которым пересаживали сердце, погибали, а среди оперированных больных есть случаи, когда люди жили с пересаженным сердцем длительное время. И при неудачном исходе рискованного вмешательства ученого нет оснований упрекнуть. Не отважься в свое время Пастер, мальчик бы неминуемо погиб. Значит, преступлением против человечности была бы в данном случае как раз осторожность, а не известный риск.
Я говорю об этом только для того, чтобы меня правильно поняли: сами по себе слова «эксперимент на человеке» не должны отпугивать. Вещи надо называть своими именами: эксперимент — значит научный опыт, поиск нового. А связанная с этим опасность? Ее оправдывают лишь конкретные обстоятельства, ведь операция предпринята как крайняя мера, когда все другие способы помочь больному уже полностью исчерпаны.
Профессор Дзюро Вада из города Саппоро выполнил сложную операцию по пересадке сердца. Реципиент — 18-летний Миядзаки, получивший новый «мотор», прожил с ним около трех месяцев. И вот спустя два года одна организация врачей возбудила судебное дело против профессора Вада, обвиняя его в «убийстве» двух человек, ставших объектом пересадки сердца. Другая группа врачей обвинила профессора в нарушении «основных прав человека». Развернулась дискуссия в печати. Она шла вокруг двух вопросов: было ли состояние больного, принявшего новое сердце, настолько плохим, что возникла необходимость пересадки сердца, и был ли донор «на все сто процентов» покойником в момент изъятия его сердца.
После долгого разбирательства обвинение с профессора Вада было снято «за недостатком доказательств состава преступления». И все же высказанное сомнение в целесообразности операции в этом случае Вада не рассеял…
Есть, на мой взгляд, один исключительно важный момент при пересадке органов. В отличие от всех иных операций здесь объектом воздействия становится не один, а два человека — донор и реципиент. Первый, живой донор, вполне здоровый человек, добровольно отдает другому для спасения его жизни один из своих парных органов, скажем почку. В случае успеха выигрыш прямой: живыми остаются оба. Ну а если трансплантируется такой орган, как сердце? Тут хирург поставлен перед дилеммой: кого спасать? Потенциального ли донора — человека, поставленного силой грозных обстоятельств на самый край гибели, или реципиента, который тоже ступил на этот трагический рубеж?
Нью-йоркская вечерняя газета в статье, посвященной первой операции Кристиана Барнарда, привела следующие слова одной из своих читательниц:
«Могу ли я быть уверена, что доктора сделают все от них зависящее для спасения моей жизни, если я попаду в катастрофу или внезапно заболею? Не окажет ли на них влияние мысль о том, что мои органы могут пригодиться другому человеку?..»
Итак, кого спасать? На мой взгляд, ответ может быть только один: без всякого выбора — обоих!
Но обратимся к конкретным житейским обстоятельствам.
Представьте себе операционные, в которых два пока еще живых человека. Один из них умирает от болезни сердца. Другой — от несовместимой с жизнью травмы мозга. Сердце этого человека еще может служить. Он умирает, но еще не умер. И вот надо где-то на крайней точке таинственного, пока еще не познанного «морзе» отважиться сказать: «Вот это мгновение!» В такой или подобной ситуации решение не облегчает ни высокое профессиональное мастерство, ни опыт, ни безупречная честь. Хирург остается человеком, и он не может забыть, что не так давно известный советский хирург, тяжко заболев, 57 раз переступал грань клинической смерти и 57 раз был возвращен в жизнь. А что, если бы в те драматические моменты у кого-либо поднялась рука на сердце еще живого человека?
Таков морально-этический аспект проблемы, и о сложности его нам снова и снова напоминает действительность.
Приведу кратко рассказ советского журналиста М. Стуруа еще об одной трансплантации.
3 мая 1968 года в британском Национальном госпитале по сердечным заболеваниям профессор Росс со своей бригадой успешно произвел первую в Англии пересадку сердца. Пересадили его Фредерику Уэсту, страдавшему тяжелой формой сердечной недостаточности, от Патрика Райна, молодого столяра. Упав со строительных лесов, Райн получил тяжелую травму мозга. В реанимационный центр «Кинге колледжа» Райн был доставлен в бессознательном состоянии. Сердце останавливалось дважды, но с помощью массажа и дефибриллятора его работу удавалось восстанавливать. Зрачки, однако, оставались расширенными и не реагировали на свет, дыхание отсутствовало; электроэнцефалограф и электрокардиограф не фиксировали какой-либо активности мозга и сердца. Нейрохирурги, пытавшиеся спасти пострадавшего, столкнулись с несовместимыми с жизнью разрушениями жизненно важных центров — дыхательных и сосудодвигательных. Все специалисты единодушно пришли к выводу: дальнейшие попытки реанимации бесполезны. Вскоре еще одна группа специалистов, в которую входили помимо нейрохирургов анестезиологи, общие хирурги, ортопеды, констатировали: смерть. Был подключен аппарат «сердце — легкие», который мог некоторое время искусственно поддерживать в бездыханном теле кровоснабжение и дыхание. Родственники Райна дали согласие на пересадку его сердца другому умирающему человеку. Было быстро установлено наличие генетической гистосовместимости донора и реципиента по 21 фактору (это лишь на один компонент хуже, чем было у Блайберга).
Бригады хирургов в двух операционных одновременно приступили к операции. Первая, под руководством Кейта Росса, должна была извлечь сердце из грудной клетки Райна. Вторая бригада, во главе с профессором Дональдом Россом, готовила к операции Уэста.
Наступил решающий этап операции. Сердце донора бережно уложили в полость перикарда. Предсердия донора подшили шелковыми швами к предсердиям реципиента, соединили легочную артерию с легочной артерией, аорту с аортой. Рану послойно зашили. Вскоре стало очевидным: успех!
К операции, на которую ушло несколько часов, хирурги готовились многие годы. Профессор Дональд Росс, сокурсник Барнарда, один из лучших хирургов мира, до этого произвел около 200 пересадок клапанов сердца.
Весть об удачной операции молниеносно разнеслась по Англии. Газеты и журналы разделились на два лагеря: одни считали операцию с медицинской точки зрения преждевременной, а с моральной — неправомерной; другие возражали, ссылаясь на пример Филиппа Блайберга и на обоснованность риска…
Несомненно, уже сегодня можно говорить о первых достижениях трансплантации.
Мы рады и за больных, и за наших зарубежных коллег, добившихся успеха. Но стоит задуматься над цифрами: в течение первого года после того, как мир был взбудоражен блестящими успехами профессора Барнарда, было сделано около ста пересадок сердца, и вокруг них поднялся невообразимый ажиотаж. Многие хирурги, подхваченные потоком общественных восторгов, устремились в новоявленный «Клондайк». В последующие два года пыл начал остывать и было произведено менее ста операций. Сегодня мы знаем замечательных специалистов, которые, произведя одну или две пересадки сердца, не видят пока возможности их повторять. Даже виднейший хирург Франции профессор Дюбо, сделавший три операции такого рода, в том числе и получившую мировую известность пересадку сердца аббату Булоню (мы уже упоминали о ней), недавно признал:
«Теперь мы поняли, что большое количество пересадок, проведенных за сравнительно короткое время, не было оправдано научным состоянием проблемы. Я бы сказал: слишком много было сделано слишком быстро».
Такова позиция и ряда других видных ученых. Но есть и иные взгляды. Американский хирург профессор Шамуэй, выполнивший 25 пересадок сердца, заявил, что придает таким операциям огромное значение и что, по его мнению, «будущее медицины тесно связано с этим методом».
После окончания проходившего в Москве XXIV конгресса Международного общества хирургов президент Словацкой академии наук академик Карел Шишка в ответ на вопрос: «Какое направление в области хирургии сердца вы считаете наиболее перспективным?» — сказал: «Конечно, пересадку сердца!» И добавил, что, несмотря на основное препятствие — реакцию отторжения, он смотрит на проблему пересадки «весьма оптимистично».
Оптимизм, как известно, необходимое качество ученого. Но оптимизм непременно должен сочетаться с реальным учетом имеющихся условий и обстоятельств. Каковы они? Попробуем разобраться.
Проблем — острых и острейших: медицинских, технических, этических, социальных — множество. Они привлекают сейчас внимание не только врачей, но и физиологов, иммунологов, биологов, биохимиков, инженеров, юристов.
Начнем с того, что техника пересадки сердца разработана еще не полностью. Многочисленные технические трудности преодолены лишь частично. Важнейшими этапами на этом пути были разработка А. Каррелем способов соединения кровеносных сосудов, ценные методики Н. Шамуэя и создание советскими учеными надежного сосудосшивающего аппарата. Но над решением целого ряда практических вопросов предстоит еще немало потрудиться.
Теперь о другой стороне дела. Известно, что больных, нуждающихся в замене сердца, много — гораздо больше, чем возможно «заготовить» этих органов при внезапных катастрофах и авариях. Где же выход? Его надо искать. Думаю, что самый лучший резерв для трансплантации (при котором полностью отпадают все этические, препоны) — это свежие, не успевшие погибнуть органы переставшего жить человека.
Придет время, и мы лучше, глубже познаем самые тонкие механизмы жизни сердечной ткани и найдем способы растягивать процесс ее умирания на дни, а может быть, и на недели после смерти больного.
Наука давно бьется над тем, чтобы найти пути к восстановлению работы сердца после его остановки.
Работы А. А. Кулябко, С. В. Андреева, С. А. Чечулина и других показали: добиться этого можно. Сердце, изъятое из организма животного даже через час после его смерти, пригодно для трансплантации. Видимо, сердце человека можно оживить, нужно только найти для этого наиболее верные пути. И тогда необозримо расширятся возможности для пересадки органов, а проблема донора перестанет быть ахиллесовой пятой трансплантации.
Надежды экспериментаторов поддерживает то обстоятельство, что сердца, взятые от трупов людей, погибших от сепсиса, рака, гипертонической болезни, дизентерии, дифтерии, скарлатины, некоторое время сохраняют жизнеспособность. С. В. Андреев добился частичного возобновления сокращений у 222 из 397 человеческих сердец, а у 28 — полного восстановления. При этом доказано, что сердца молодых людей лучше восстанавливают свое биение, чем взрослых и старых. Повторяю, надежды есть, надо работать, искать, пробовать!
Методы сохранения сердца донора, применяемые сегодня при операциях пересадки сердца, неодинаковы. Так, например, Н. Шамуэй охлаждает изъятое сердце в физиологическом растворе, К. Барнард, П. Гронден поддерживают жизнеспособность сердца коронарной перфузией, а Д. Кули не прибегает к подобным средствам. Сложнее представляется проблема длительного сохранения сердца, когда требуется много времени (несколько часов и даже суток) для доставки его в лечебное учреждение или в силу непредвиденной задержки операции у реципиента.
Советские ученые Г. Фальковский и А. Покровский исследовали несколько способов сохранения трансплантата сердца до момента его пересадки. В одних случаях они в течение 15—65 минут охлаждали трансплантат. В других — прибегали к общему искусственному кровообращению с умеренной гипотермией, в третьих — изымали сердце под защитой общей гипотермии, а в последующем накачивали в него обогащенную кислородом кровь. Этот последний вариант кажется наиболее перспективным. Однако работу мы не считаем законченной. Предстоят новые попытки консервировать трансплантат при повышенном давлении кислорода в барокамере, сохранять его в жидких питательных средах при низкой температуре, испытать разные методы и режимы перфузии и т. д.
Еще один вопрос требует пристального к себе внимания — о реиннервации[31] сердца. Дело в том, что в ткани или органе, потерявших обычные нервные связи с организмом, непременно происходят типичные и весьма сложные обменные и структурные изменения. Разрушение нервных связей (деиннервация) сопровождается резкими расстройствами белкового, углеводного, электролитного, гормонального обмена. Поэтому необходимо научиться быстро восстанавливать нервные связи. Возможно ли такое в принципе? Возможно. Это показывают работы С. В. Андреева, В. Д. Дедовой, Т. И. Черкасовой. Но нужны еще серьезные исследования, которые выявят реальные методы ускорения реиннервации пересаженного сердца.
В этом отношении интересны предложения профессора нашей лаборатории И. Д. Кирпатовского. Учитывая, что при пересадке органов приходится иметь дело с очень мелкими и многочисленными нервными веточками, он отказался от общепринятой идеи наложения швов непосредственно на нервы, а предложил выкраивать и сшивать лоскуты, на которых находится эта сеть нервных волокон. Эта методика технически проста и может быть осуществлена при пересадке любого органа, независимо от «калибра» нервных ветвей, осуществляющих его иннервацию.
Целесообразность использования нового метода в клинической практике покажет будущее. Когда хирурги будут располагать достаточным количеством наблюдений за длительно функционирующими трансплантатами (2—3 года), этот вопрос станет значительно яснее. Как известно, срок жизни, скажем, почечного трансплантата в большинстве случаев ограничен… Считается, что виной всему тканевый барьер, несовершенство иммунодепрессивной терапии и так называемое хроническое отторжение. Но досконально этот вопрос еще не изучен. Мы полагаем, что быстрое «старение» трансплантата, развитие в нем склеротических явлений могут зависеть не только от иммунологического гнета в чужом организме, но и от деиннервации, что хирургическое восстановление нервных связей могло бы эти изменения предотвратить или по крайней мере уменьшить. Правильны ли наши предложения? Это покажут дальнейшие наблюдения за оперированными животными.
Наконец, мы не располагаем сегодня убедительными тестами, которые бы с абсолютной точностью определили: сколько может функционировать трансплантат в данных условиях? Как влияет на него иммунодепрессивная терапия? Какова степень изношенности донорского сердца и тканей самого реципиента?
Функциональная способность пересаживаемого сердца ныне поддается определению. Пока, правда, путем опытной оценки, но достаточно приближенно к истине. Не сомневаюсь, что инженеры, физиологи, кибернетики в творческом содружестве создадут контрольные аппараты, которые будут давать прогноз с математической точностью.
Гораздо сложнее предугадать, как поведет себя пересаженное сердце на новом месте, в новых условиях. Только для недостаточно осведомленных людей сенсацией прозвучало выступление в английском журнале «Лэнсет» патологоанатома кейптаунской больницы Хроте-Схюр доктора Томпсона. Он установил, что за 19 с половиной месяцев новое, молодое и совершенно здоровое сердце, пересаженное Блайбергу, претерпело от «сотрудничества» с больным организмом такие сильные изменения, каких Томпсон, по его словам, «не видел ни при одном из вскрытий за всю свою сорокалетнюю практику». Увы, несмотря на могущество современной медицинской техники, хирург не может достаточно точно учесть потенциальные возможности и степень «сопротивляемости» всех жизненно важных органов и систем реципиента — его легких, печени, почек, сосудов и др. И в данном случае речь не о реакции отторжения, а о том окружении, в котором с первых же минут должен начать перекачивать кровь новый «насос».
Так, например, произошло у нас в случае с первой пересадкой сердца молодой женщине, которую оперировал известный хирург профессор А. А. Вишневский. Больная прожила с новым сердцем 33 часа. На операции выяснилось помимо крайне тяжелого состояния сердца, которое подлежало замене, еще не менее серьезные изменения со стороны сосудистой системы легких. Позднее выявились патолого-анатомические изменения в ряде других органов.
Идеальным был бы, конечно, вариант: сердце вышло из строя, его надо менять, а все другие органы в полном порядке. Но это только розовая мечта. «Тень» от плохого сердца неизбежно ложится на весь организм. Надеяться хирургу остается лишь на то, что сумерки эти не слишком сгустились и свежий ветер еще в состоянии разогнать тучи.
Но где же тогда основания для оптимизма? Поразмышляем. Как известно, ни одна из известных медицине операций не спасает всех до единого больных, даже при аппендиците и грыже. Какие же основания требовать стопроцентного «попадания» при пересадках сердца? Вместе с тем не нужно считать непреодолимой пресловутую реакцию отторжения. К решению проблемы биологической несовместимости тканей, как и к любой другой, можно и следует «подбирать ключи». Известно около 30 признаков, по которым ткани должны соответствовать друг другу. У нас, в СССР, да и в других странах созданы особые панели, позволяющие определять степень тканевого родства, а значит, и с гораздо большей точностью подбирать донора и реципиента. Но в операционные всегда неудержимо вторгается время, власть трагических минут и секунд. Когда в результате катастрофы появляется возможность взять для пересадки еще бьющееся сердце, у врачей не оказывается в резерве почти никакого времени для раскладывания тканевых «пасьянсов». И все же, во-первых, кое-что можно сделать и сегодня, а во-вторых, многое сулит применение электроники, кибернетики. Электронно-вычислительные машины помогут выиграть время в битве со слепым инстинктом отторжения.
Значительно осложняет задачу и ухудшает результаты пересадки сердца отсутствие до настоящего времени подходящего метода вспомогательного (разгрузочного) кровообращения. Дело в том, что пересаженному сердцу первое время особенно трудно справляться с той нагрузкой, которую налагает на него чужой организм. При пересадке почки роль некой «подпорки» играет аппарат «искусственная почка». На первых порах он берет на себя часть очистительной работы и тем самым облегчает деятельность новой почки. Именно этот аппарат помог организму сотен оперированных больных миновать наивысшую точку реакции несовместимости, побороть «криз отторжения». Созданием аппарата «искусственное сердце», способного в течение многих часов и дней заменять собственное сердце, занимаются многие ученые.
Энергичные попытки в этом направлении предпринимаются в СССР, США и других странах.
Известно, что 5 апреля 1969 года в Хьюстоне (США) профессор Д. Кули произвел эксперимент пересадки человеку искусственного сердца, которое билось в груди больного, 47-летнего Хаскелла Карпа, 63 часа. Х. Карп находился в госпитале в ожидании операции по пересадке сердца от донора. Однако его состояние резко ухудшилось, и он умер бы, по словам профессора Кули, если бы не было произведено пересадки искусственного сердца. Искусственное сердце, пересаженное Карпу, сконструировано аргентинским врачом Доминго Лиотта, работающим в США. Оно состоит из дакроновых волокон и пластика и работает от электрического датчика. Наконец донор был найден, и профессор Кули изъял у больного искусственное сердце, а на его место пересадил сердце 40-летней женщины, умершей от заболевания мозга. Но пересаженное сердце донора на другой день перестало биться, и больной умер. Несмотря на трагический конец, значение произведенной операции — пересадки искусственного сердца на время, пока не будет подобран донор, — очень велико.
Советский ученый профессор В. И. Шумаков с группой сотрудников из Института экспериментальной и клинической хирургии в последнее время добились большого успеха. Они создали искусственное сердце, которое уже успешно испытано на животных. Аналогичные работы ведутся и в других институтах и лабораториях страны.
Некоторые зарубежные специалисты скептически относятся к самой возможности вживления в человеческий организм механического сердца.
Я тоже сомневаюсь в возможности сколько-нибудь долгой жизни человека с искусственным сердцем. И тем не менее считаю: вполне оправданны затраты сил и средств на конструирование «сердечных моторов». Хотя бы потому, что механическое сердце весьма необходимо если не для постоянного использования, то как временный «костыль» для больного сердца. Оно поражено, скажем, тяжелым инфарктом, захлебывается, расходует последние силы, вот-вот и совсем выйдет из строя. А что, если рядом с ним заработает некий насос и возьмет часть труда на себя? Может быть, тогда сердце, отдохнув, хоть частично преодолеет кризис? И пересадка, глядишь, не потребуется.
Другой случай: без замены сердца никак не обойтись, все консервативные методы и средства лечения испробованы, не помогают, и теперь вопрос поставлен так: или — или… Но медицина не лотерея. Да и «ставка» чересчур ответственна — жизнь! Искусственное сердце поможет, мы надеемся, устранить из операционных неподобающую им атмосферу скачек наперегонки с временем. Пока «мотор» будет поддерживать кровообращение в организме больного, врачи серьезно, неторопливо, осмотрительно подберут донора по всем показателям тканевой совместимости. Ничто, наверное, не помешает на каком-то этапе подсадить механическое устройство и донору, чтобы оно немного «потащило» за собой его сердце после того, как по всем канонам оно должно было остановиться. Операции по пересадке сердца станут более надежными, появится больше уверенности в стабильных результатах. Наконец, хочется надеяться, что создание пластмассового или иного сердца облегчит организацию «банка» резервных органов, подлежащих пересадке. Словом, с какой стороны ни подойти, поиски полностью оправданны.
Ученые-медики с завистью смотрят на авиаконструкторов, — увы, мы не располагаем еще «аэродинамической трубой», позволяющей испытывать надежность «сердечных моторов». А нечто подобное надо и, более того, можно иметь в наш век электроники и кибернетики.
Но забота ли это одних лишь медиков? Не пора ли осознать, что, подобно тому как завоевание космоса является всенародной задачей, так и раскрытие тайн человеческого организма, победа над болезнями, прежде всего сердечно-сосудистыми и вызванными злокачественным ростом тканей, — дело всей отечественной науки и техники.
Высшие интересы народа требуют, чтобы министерства, ведающие развитием электроники, кибернетики, химии, направили лучшие творческие, конструкторские силы на создание аппаратов, приборов, реактивов, материалов, имеющих самое высокое назначение — служить здоровью и счастью человека!
Так или иначе, но эксперименты идущих впереди всколыхнули общественное мнение, подстегнули творческую мысль ученых — в этом их несомненная ценность. Мы тоже за то, чтобы мертвые все больше спасали своим угасшим телом живых, не давали им преждевременно уйти из жизни, полной радостей и печалей, любви и страданий, творческого труда, смелых поисков и окрыляющих открытий. Но эти слова останутся риторикой, если за ними не последуют трезвые, углубленные, очищенные от всего наносного — подлинно научные исследования. Ей, науке, принадлежит решающее слово.
«ОМОЛОЖЕНИЕ» ОРГАНИЗМА
XVIII век… Медицина, подобно другим наукам, находится под тяжким господством церкви. Заниматься медицинской наукой было опасно, ибо научные изыскания могли дать повод к обвинению в ереси и привести смельчака на костер инквизиции. И все же, несмотря ни на что, врач Гюнтер, нарушив запрет церкви, начал изучать строение, функцию и роль желез внутренней секреции в процессах жизнедеятельности организма. Перейдя к опытам, он взял половую железу петуха и пересадил ее курице. Результат был поразителен: у курицы вырос гребень, ее поведение стало напоминать поведение петуха.
Позднее, основываясь на гюнтеровском опыте, ученые стали производить пересадку половых желез, пытаясь добиться «омоложения» организма. Интересны в этом отношении работы французского физиолога Броун-Секара. Считая, что старение является следствием ослабления функции желез внутренней секреции, которые вырабатывают жизненно важные гормоны, он приготовил экстракт-вытяжку из семенных желез животных и полученный препарат вводил себе в организм. Казалось, желаемый эффект достигнут: самочувствие резко улучшилось, повысилась умственная и половая способность. Но увы! Действие экстракта оказалось крайне непродолжительным, а повторные впрыскивания даже ухудшали состояние здоровья. Тем не менее разные ученые в различных странах мира продолжали проводить подобные эксперименты.
Заслуживают внимания работы врача С. А. Воронова, жившего и работавшего во Франции в 20-х годах нашего столетия. Он пересаживал человеку семенники от различных животных (быка, барана, обезьяны и т. д.). Однако длительного приживления семенников не наступало. С. А. Воронов и его многочисленные последователи пересаживали семенники целиком и отдельными тонкими пластинками, что в общем-то не очень отличалось от того, что делал Броун-Секар. Разница заключалась лишь в том, что Броун-Секар вводил в организм экстракт-вытяжку, а Воронов, целиком или кусочками, — ткань семенных желез. Рассасываясь, они выделяли в окружающие ткани специфические половые гормоны. Но эффект и в этом случае был непродолжителен.
Последователи С. А. Воронова настойчиво искали причины столь быстрого рассасывания пересаживаемых желез. Они изучали влияние различных областей человеческого тела на длительность рассасывания семенных желез. Яичко пересаживали в мышцы живота и в брюшную полость, в мышцы бедра и под кожу области молочной, железы. Выяснилось, что пересаженное яичко несколько дольше не рассасывается в том случае, когда его подшивают непосредственно в мошонку.
Тем не менее кратковременность действия пересаженных желез породила отрицательное отношение врачей к подобным опытам с целью омоложения. Многие ученые потеряли интерес к проблеме пересадки желез внутренней секреции.
Вторая мировая война потребовала от хирургов возвращения к полузабытой проблеме. Многие раненные в область половых органов остались живы, но через несколько лет у них начинали развиваться явления кастрации, что приводило к ухудшению здоровья и к тягостному ощущению физической неполноценности. Надо было помочь таким людям.
В послевоенные годы ведущими учеными-медиками нашей страны были разработаны новые операции по пересадке яичка, которые коренным образом отличались от проводимых ранее. Яичко теперь не просто подшивалось, а бралось целиком, вместе с кровеносными сосудами, которые затем соединялись с сосудами тела. Это обеспечивало нормальное питание кровью пересаженного органа, продлевало его жизнедеятельность. В результате этих операций многим больным были возвращены работоспособность, радость семейной жизни.
Но можно ли было считать это полной победой? К сожалению, нет. Через некоторый период после операции половые железы рассасываются. В чем причина этого? Видимо, в том, что ученые при пересадке рассматривали и яичко как обособленную гормональную ткань, не учитывая в достаточной мере того, что оно, как и любой другой орган, требует при пересадке тщательного выполнения всех требований, выдвигаемых трансплантологией — наукой о пересадке органов.
Когда берут трупное яичко, надо учитывать группу крови (она должна совпадать с группой крови больного). Необходимо, далее, установить степень соответствия тканей (белка) трупа с тканями больного. Взятие яичка должно производиться в строго ограниченные сроки, с тем чтобы оно было еще жизнеспособно.
Сохранять яичко до момента операции надо при строго определенной температуре, в стерильном специальном питательном растворе. Срок хранения также ограничен.
Какую схему операции выбрать, куда пересаживать яичко, к каким сосудам больного подшивать его сосуды, подшивать ли только одну артерию или вену и артерию одновременно — вот некоторые очень важные вопросы, от которых во многом зависит успех операции.
Но это еще не все. Предположим, что удалось сохранить яичко длительное время в жизнеспособном состоянии. Как определить еще до пересадки степень его жизнеспособности?
И еще один весьма существенный момент. Нельзя забывать о том, что мы ввели в организм чужой для него белок и начинает действовать закон тканевой несовместимости. Предотвратить или ослабить эту реакцию, «примирить» организм больного с чужим органом — в этом одна из главных задач. Для того чтобы яичко не отторгалось длительное время и впоследствии прижилось, нужно проводить комбинированное воздействие как на организм больного, так и на пересаживаемый орган.
Эти и другие проблемы уже в течение нескольких лет изучаются в нашей научно-исследовательской лаборатории по пересадке органов и тканей. Разработан новый метод пересадки яичка человеку. В недавнем прошлом эти пересадки осуществлялись по типу «свободной трансплантации», отдельными кусочками или, в лучшем случае, с восстановлением только артериального притока крови. В лаборатории применен новый, простой способ пересадки яичка на артериально-венозной ножке. В качестве источника кровоснабжения выбран кровеносный сосуд на передней стенке живота (нижняя подчревная артерия и вена). Это обусловлено тем, что их калибр меняется на всем протяжении, в связи с чем можно выбрать участок, наиболее соответствующий по диаметру сосудам трансплантата, что обеспечивает лучшее восстановление кровообращения пересаженного органа. Уже имеются обнадеживающие экспериментальные и клинические результаты. Положительный функциональный эффект прослежен у ряда прооперированных на протяжении шести лет. Есть основания думать, что наступит время, когда мы сможем эффективно помогать больным, страдающим тяжким недугом.
И если XX век считают веком освоения космоса, атомным веком, веком кибернетики, то нам, медикам, хочется назвать его веком трансплантации.
ЗАГЛЯДЫВАЯ В ЗАВТРА
Прогнозирование, являясь научной основой плана, способствует повышению эффективности научных исследований, рациональному распределению материально-технических средств, целесообразному использованию научных кадров. Основной целью прогнозирования медицинской науки и здравоохранения является определение наиболее вероятных путей развития важнейших проблем медицины, научно обоснованное предвидение уровня их развития в будущем, а также установление оптимальных сроков решения крупных комплексных проблем, объема необходимых материальных и трудовых затрат и возможностей практического использования результатов исследований.
В постановлении Центрального Комитета КПСС и Совета Министров СССР о мерах по дальнейшему улучшению здравоохранения и развитию медицинской науки в стане говорится, в частности, о необходимости разработать долгосрочные (на 15—20 лет) прогнозы развития важнейших направлений медицинской науки. Наряду с необходимостью в ближайшее время составить научно обоснованные прогнозы по проблемам вирусологии, злокачественным новообразованиям, сердечно-сосудистым заболеваниям, проблеме питания здорового и больного человека представляет особое значение изучение некоторых аспектов генетики наследственных заболеваний и, конечно, проблема трансплантации органов и тканей.
Каков завтрашний день трансплантологии? Несомненно, будущее этой науки уже отражено в ее настоящем: совершившиеся открытия, выдвинутые гипотезы, теории, первые шаги в клинической практике — все это реальные предпосылки для перехода от периода становления трансплантологии как науки к ее бурному развитию и совершенствованию. Иными словами, трансплантация переживает стадию перехода из чисто научной академической проблемы в проблему практического здравоохранения. Этим определяется дальнейшее развитие ее как науки.
Несмотря на то что прогнозирование по проблеме трансплантации затруднено большим количеством мнений, часто противоречивых, ясно сегодня одно: наука, развивающаяся на стыке таких разделов медицины, как общая иммунология, медицинская генетика, вирусология, онкология, явится основной платформой для успешного решения многих важных теоретических и практических вопросов общебиологического характера. Так, например, ряд проблем онкологии тесно переплетается с проблемами трансплантации. Нельзя не согласиться с мнением Бернарда Амоса, что параллельное изучение процессов метаболизма в пересаженных тканях и опухолях поможет познать природу трансплантационных и опухолевых антигенов, а как только будет раскрыт секрет наследственных причин злокачественных заболеваний, будет решена и проблема генетических основ тканевой несовместимости. В свою очередь, возможно, факты, полученные при исследовании реакции тканевой несовместимости, помогут проникнуть в тайны злокачественных образований. Опираясь на существующие гипотезы и научные данные, можно с уверенностью сказать, что трансплантология ощутимое влияние окажет на исследование аутоиммунных процессов. Так, по мнению доктора Роберта Уайта, если в ближайшее время пересадка головного мозга и не найдет применения как органозамещающая терапия, то она непременно послужит хорошей биологической моделью для исследования заболеваний нервной системы, например рассеянного склероза, одним из этиологических факторов которого предполагается аутоиммунная реакция.
Развитие трансплантации прольет также свет на возникновение гемолитической желтухи новорожденных, хориокарцином — патологий, которые обусловлены несовместимостью по определенным факторам между плодом и матерью. По мнению Феликса Милгрома, мост, перекинутый между исследованиями аутоиммунных процессов и пересадкой, — мост будущего.
Основной характерной чертой трансплантации завтрашнего дня явится комплексность исследований. Уже сейчас рассчитывать на успех в том или ином разделе науки одному ученому, без содружества, комплексирования невозможно. Ведь труд ученого-исследователя основывается не только на своих собственных данных, но и на непрерывном обогащении знаниями, добытыми его предшественниками, воплощенными в научной информации, поток которой непрерывно возрастает в любой области медицинской науки, в том числе и по проблеме трансплантации.
В будущем комплексирование в этой науке достигнет своего совершенства и выльется в такую организацию, по всей вероятности глобального значения, прототипом которой явится делающая сегодня первые шаги Служба трансплантаций европейских стран — содружество ученых-трансплантологов и смежных специалистов. Основная цель создания такой организации — централизованный подбор пар: донор — реципиент. Учитывая опыт работы этого содружества, априорно можно представить, как будет выглядеть служба трансплантации XXI века. В компьютеры (счетно-вычислительные машины) будет заложена информация о каждом живущем на земле человеке в двух аспектах: аспект реципиента и аспект донора. В аспекте реципиента информация будет включать группу крови, резус-фактор, так называемый иммунологический паспорт (характеристика лейкоцитарных и тканевых антигенов), возраст, тип нервной системы, черты характера, перенесенные заболевания и т. п. В аспекте донора будут записаны индексы всех живущих людей, имеющих один фенотип с данным человеком или отличающихся от него по одному или двум антигенам. Наличие такой организации службы трансплантации позволит через систему телевидения — самый перспективный и безошибочный метод связи — быстро и точно произвести подбор нужного донора в международном масштабе. Служба трансплантации, несомненно, будет иметь свой «банк» органов.
Теоретические проблемы трансплантации органов и тканей развиваются у нас пока все же недостаточно. Что делается для того, чтобы улучшить дело? Создан Институт по пересадке органов и тканей, в задачу которого в первую очередь входит разрешение многих теоретических, иммунобиологических вопросов, которые определяют успех пересадки органов в клинике. Принимаются меры к укреплению существующих лабораторий и групп, занимающихся разработкой отдельных вопросов трансплантации, например лабораторий но пересадке сердца, конечностей, желудочно-кишечного тракта и т. д. Координация работ этих лабораторий является важной задачей вновь созданного исследовательского института трансплантации. Усиление внимания ученых разных специальностей к этой проблеме, подкрепляемое квалифицированными кадрами и необходимой аппаратурой, приборами, позволит в ближайшие годы получить ощутимые результаты не только в теории, но и в клинике.
Уже сегодня пересадка жизненно важных органов человека стала реальностью благодаря стремительному полету хирургической фантазии и появлению новой отрасли учения о специфических механизмах иммунитета — трансплантационной иммунологии. На 1 апреля 1972 года, по данным Международного регистрационного центра, в мире произведено 189 трансплантаций сердца 186 реципиентам (зарегистрировано 60 центров трансплантации сердца). К этому времени были живы 29 реципиентов. Наибольшая продолжительность жизни человека с пересаженным сердцем составила 43 месяца, а 6 человек живут четвертый год. Печень человека была пересажена 162 раза 159 реципиентам (зарегистрировано 34 центра трансплантации печени). На 1 апреля 1972 года были живы 10 реципиентов с пересаженной печенью. Наибольшая продолжительность жизни реципиента составила 40 месяцев. Легкие человека были пересажены 29 раз — 29 реципиентам (зарегистрировано 19 центров). К этому времени был жив один реципиент, которому трансплантация легкого была произведена 3 месяца назад. Наибольшая продолжительность жизни реципиента с пересаженным легким составила 10 месяцев. Почки человека были пересажены 9131 раз 8438 реципиентам (зарегистрировано 218 центров трансплантации почек). На 1 апреля 1972 года были живы около 4000 реципиентов с пересаженной почкой. Наибольшая продолжительность жизни трансплантированной почки составляет 17 лет.
Все изложенное дает право предположить, что в ближайшие 15—20 лет пересадка органов прочно войдет в клиническую практику, хотя в настоящее время этому мешает несовершенство методов преодоления тканевой несовместимости. В ближайшее пятилетие основные усилия экспериментаторов и клиницистов будут сконцентрированы на пересадке почки, сердца, печени, легкого, поджелудочной железы и желез внутренней секреции.
Параллельно трансплантации органов будут развиваться и еще два направления реконструктивно-восстановительной хирургии: регенерация и создание искусственных органов. Опыты доктора Гердена из Оксфордского университета, который вырастил из эпителия кишечника взрослой лягушки особь — биологическую копию своего прототипа, дают в принципе возможность создать неограниченный резерв «запасных частей» для любого человека. Важным направлением явится интенсивно пропагандируемая идея создания искусственных органов. Широкое вовлечение физиков, математиков, электроников, биофизиков в работу по трансплантации, а также успехи в области кибернетики и бионики позволяют надеяться, что в ближайшие 10—20 лет будут созданы искусственные печень, поджелудочная железа и др. Уже сейчас широко известен аппарат «искусственная почка», создан искусственный протез, который временно может заменять сердце реципиента.
Опыты доктора Гердена, пример Эсперансы дель Валле Васкез, которая уже 5 лет живет с искусственным сердцем-насосом, прикрепленным к плечу над грудью, оправдывают предвидения некоторых специалистов, что в XXI веке человеческий организм сможет сам себе «фабриковать» любой орган, заменяя им больной, а случаи, подобные Эсперансе дель Валле Васкез, будут исчисляться не одной тысячей. Несомненно, в будущем получат развитие все три направления органозамещающей терапии: пересадка, регенерация и создание искусственных органов. П. Н. Гидженеску видит целесообразность в развитии всех трех направлений до тех пор, пока одно из них не докажет своего превосходства.
Вполне естественно, что одновременно будут решаться вопросы, касающиеся разработки более действенных, целенаправленных средств для преодоления тканевого барьера (как химической, так и биологической природы). По всей вероятности, будущее за индукцией специфической толерантности и феноменом усиления. Эти два механизма очень близки, и, по мнению ряда специалистов, изучение одного из них приведет к раскрытию другого. Большое внимание привлекает к себе антилимфоцитарная сыворотка. По словам Балнера, у АЛС большое будущее. Ее превосходство по сравнению с химическими иммуносупрессивными средствами дает основание считать дальнейшее исследование в этом направлении очередной задачей. Настоятельно необходимо выделить в чистом виде иммуносупрессивное начало антилимфоцитарной сыворотки и провести ее детальное изучение.
Одним из первоочередных дел является изучение трансплантационных антигенов. В настоящее время в различных лабораториях мира выделено 28 лейкоцитарных антигенов, объединенных системой HL — A (название по первым буквам английского написания этой системы); 22 из них вошли в международную классификацию, 6 подтверждены в нескольких иммунологических лабораториях мира. Остальные проходят межлабораторную идентификацию. Однако получить трансплантационный антиген в чистом виде пока не удается, так как генетика еще не располагает возможностью прямого генетического анализа локусов[32], «ответственных» за тканевую специфичность человека, из-за сложности структур хромосом и отсутствия методических приемов. Мало известно в настоящее время о гене, его локализации, морфологическом воплощении, составе генетического аппарата в целом, а также о той его части, которая ответственна за наследование и синтез антигенов тканевой специфичности. В генетическом локусе человека, ответственном за тканевую специфичность, вероятно, имеется группа сцепления генов[33], определяющая лейкоцитарные антигены. Проведение дальнейшей типизации лейкоцитарных антигенов, их полное выявление даст возможность установить роль этих антигенов при трансплантации. Таким образом, в генетике остаются нерешенными два основных вопроса: природа и локализация антигенов, контролируемых локусами тканевой совместимости, и структура этих локусов. Такие возможности могут быть намечены, если опираться на достижения в смежных областях (биохимия нуклеиновых кислот, вирусология). Чем быстрее эта работа будет выполнена, тем эффективнее окажется воздействие на тканевый барьер.
Немаловажное значение в этом плане приобретает разработка приемов управления иммунологической реактивностью с целью создания стойкой толерантности к трансплантатам.
Исходя из современных предпосылок, можно думать, что в ближайшем будущем трансплантологи возьмут на вооружение математический анализ генетики совместимости тканей, благодаря которому станет возможным прогнозировать течение и исход каждого отдельного случая пересадки. Достигнутые успехи в этом направлении позволят повысить эффективность операций пересадки костного мозга, столь необходимой для лечения острой лучевой болезни.
Трудно переоценить значение работ по проблеме консервации органов, которая уже сейчас оформляется в самостоятельную дисциплину. Здесь в первую очередь подлежат изучению методы, направленные на сохранение жизнеспособности взятого для пересадки органа. К ним относятся: глубокая гипотермия, гипотермическая оксигенация, использование повышенного давления инертных газов, изолированная перфузия, метод биологической консервации, в частности сердца, и сердечно-легочного препарата. Трудность проблемы глубокого замораживания заключается в предотвращении внутриклеточной кристаллизации воды. Решение этого вопроса лежит на стыке физики и биологии. Перечисленные задачи, естественно, далеко не исчерпывают всей сложности проблемы трансплантации, которая только в последние годы получила серьезный толчок для своего развития и разрешения.
Насущные проблемы, которые решала и решает советская медицинская наука, требуют огромного притока новых, молодых кадров. Научная подготовка и воспитание будущих врачей, теоретиков и практиков медицины, — жизненно важная общегосударственная задача.