Історія трансплантології

Ідея заміни уражених патологічним процесом органів і систем людини виникла багато тисячоліть тому. Проте технічна недосконалість хірургічних методів і анестезіологічне забезпечення не дозволяли здійснити цей задум. В той же час кров, що не вимагає особливих технічних засобів для забору і пересадки (переливання), використовується дуже давно. Ще в «Одіссеї» Гомера (XII-VIII ст. до н.е.) є вказівка на використовування крові з лікувальною метою. У Давньому Єгипті воєначальники, відправляючись в похід, брали з собою баранів, кров яких використовували для лікування поранених воїнів. Перший історично достовірний факт переливання крові, здійсненого французом Жаном Подіні від ягняти людині, зафіксований в 1666 році. Ж. Дені виконав чотири такі переливання, з них два – успішно. Розвиток хірургічної техніки дозволив робити спроби пересадки окремих зовнішніх частин тіла – пальців, носа і навіть кінцівок, але всі вони закінчувалися невдало.

Історики медицини не випадково виділяють в історії трансплантації початок власне науковоїтрансплантації, датуючи його XIX століттям.

Перші дослідження проблем трансплантації історики медицини пов'язують з італійським доктором Бароніо, німецьким лікарем Райзіндером. Особлива увага надається діяльності створення кістковопластичної хірургії Н. І. Пирогова. Не можна не згадати і про першу дисертацію Пауля Берта (1865 р.) на тему "Про трансплантацію тканин у тварин".

Дослідники Е. К. Азаренко і С. А. Позднякова розділяють розвиток трансплантології на два етапи. На першому етапі трансплантація припускала видалення хірургічним шляхом патологічних змін тканин і аутопластику. Другий етап пов'язаний з власне "гомотрансплантацією", тобто заміною органу, що втратив функціональність, новим (нирка, серце, легені). Значущими показниками другого етапу є експериментальні пересадки нирки А. Карреля; перша ксенотрансплантація нирки (від свині) Ульмана (1902 р.); перша в світі пересадка нирки (від трупа, так звана аллотрансплантація) Ю. Вороним (1931 р.); перша імплантація штучного серця В. П. Деміховим (1937 р.); перші успішні пересадки нирки від живих донорів в клініці Д.Хьюма (1952 р.); розробка діючої моделі штучного серця для клінічних цілей У. Колффом і Т. Акуцу (1957 р.); перша в Росії успішна пересадка нирки в клініці Б. Петровським (1965 р.); перша в світі пересадка серця від людини до людини К. Бернардом (1967 р.); публікація "гарвардських" критеріїв "смерті мозку" (1967 р.); організація Евротранспланта В. Роодом для обміну органами за тестами гістологічної сумісності (1967 р.); створення НДІ трансплантації органів і тканин АМН СРСР Г.Соловьевим (1967 р.); перша в Росії успішна пересадка серця в клініці В. Шумаковим (1986 р

Виділення історії наукової трансплантації означає визнання існування трансплантації "ненаукової", або точніше донаукової. Провідною ідеєю донаукової трансплантації, яка залишається значущою і для сучасної медицини, є ідея "перенесення життя". У стародавніх язичницьких культурах за субстанцію життя приймалася кров. Виникнення хвороби пов'язували з ослабленням життєвих сил в крові, і підтримка цих сил здійснювалася за допомогою вливання "здорової крові". Історія лікування і знахарства багата історіями переливання крові від тварин, немовлят – людям літнього віку з метою досягнення омолоджування. У Овідія Медея саме так, вливаючи старцю Пелію кров вівці, повертає йому юність. Гіппократ вважав, що вживання злою людиною крові вівці може змінити душевні властивості людини

Міфо-ідеологічне явище вампіризма з його ритуально-сакральними маніпуляціями з кров'ю послужили підставою для практично 100-річної заборони Ватиканом будь-яких форм переливання крові. Одне безперечне: переливання крові як науковий метод виникає з магії крові. Вельми характерна в зв'язку з цим думка доктора І. Т. Спасського, який в 1834 році, беручи участь в обговоренні методу переливання крові під час пологів, писав: "Кров що вводиться в цих випадках (втрата крові при пологах) у вену, ймовірно, діє не стільки своєю кількістю, скільки цілющими властивостями, налагоджуючи діяльність серця і кровоносних судин.

Розглядаючи історію трансплантації, ми не випадково зупиняємося на проблемі переливання крові. Переливання крові, як забезпечення "перенесення життя", є логічним початком теорії і практики пересадки органів і тканин. Але можна говорити не тільки про логічний зв'язок між трансплантацією і переливанням крові, але і про зв'язок конкретно-історичний. Дослідники В. Прозоровській, Л. Велішева, Е. Бурштейн, Ч. Гусейнов, І. Воронова, А. Сокольській, А. Ульянов констатували: "Розвитку сучасної проблеми трансплантації органів послужило оригінальне відкриття російських хірургів – переливання трупної крові. Це стало поштовхом до створення першого радянського законодавства про право вилучення у трупів крові, кісток, суглобів, кровоносних судин і рогівок". Перше в світі відділення по заготівці трупної крові в НДІ ім. Н. В. Скліфосовського стало прообразом "банку органів", створеного згодом в США. Досвід рішення проблеми донорства в Радянському Союзі не можна не враховувати при характеристиці сучасного положення у області клінічної трансплантації.

Першу пересадку серця в СРСР здійснив 12 березня 1987 року хірург Валерій Шумаков (1931-2008).

Світовий рекорд (на 2006 рік) за тривалістю життя з пересадженим серцем тримає Тоні Хьюзман - 28 років, зараз йому 48 і відчуває він себе добре.

Хоч сучасна ера трансплантології розпочалася в 50-х роках XX ст., але вона, як будь-яке сучасне науково-медичне досягнення, має свою передісторію. Витоки вітчизняної трансплантології пов'язують з ім'ям видатного хірурга М.І. Пирогова, який ще у 1835 р. прочитав лекцію "Про пластичні операції взагалі та про пластику носа особливо" і детально проаналізував проблему пересадки органів та тканин.

Вважається, що початком трансплантації є опанування технікою переливання крові. Наступним етапом стало видалення хірургічним шляхом патологічно змінених органів та тканин. Власне трансплантація як заміна певного органу чи тканини, що втратили функціональне призначення, на здоровий орган чи відповідну тканину розпочинається з пересадки нирки козі від собаки, здійсненої 1902 р. віденським хірургом Е. Ульманом (причиною вибору нирки органом для пересадки як у тварини, так і в людини є її парність та особливість кровопостачання).

Першу у світі трансплантацію нирки від померлої людини до хворої на ниркову недостатність здійснив український учений Ю.Ю. Вороний у 1933 р. (м. Харків, УРСР). На жаль, жінка-реципієнт померла на другу добу після операції. Тільки через два десятиліття (1954 р., Бостон, США) була здійснена перша успішна операція з пересадки нирки, реципієнт і донор в котрій були однояйцевими близнюками. Внаслідок цієї операції, яку провели Дж. Мюррей і Дж. Меріл, прооперований пацієнт прожив понад 20 років.

Найуспішнішим у світовій практиці трансплантології є пацієнт, який прожив з пересадженою ниркою близько 37 років. На сьогодні операції з пересадки донорських нирок широко проводяться практично у всіх розвинених країнах. Наприклад, в Ізраїлі трансплантація нирки є звичною операцією. В Україні першу трансплантацію нирки 26-річному хворому від живого донора-брата здійснено у 1972 р. в тодішньому Київському науково-дослідному інституті урології та нефрології, очолюваному видатним хірургом B.C. Карпенком17.

Першу трансплантацію печінки в клінічних умовах виконав у 1963 р. американський хірург Т. Старзл (Денвер, США), але лише з удосконаленням трансплантаційної техніки та допоміжних заходів, що зменшували відторгнення пересадженого органу чужим організмом, вдалося здобути переконливих успіхів в цій справі.

Технічна можливість пересадки легені вперше була започаткована російським ученим В.П Деміховим у 1947 р.(СРСР).

У 50-х роках XX ст. відкрито роль стовбурових клітин у кровотворенні, а згодом доведено, що пересадка кісткового мозку, що містить такі клітини, сприяє відновленню нормального процесу кровотворення.

Пересадка серця теоретично обґрунтована набагато раніше за інші органи. Першу трансплантацію серця собаці виконав французький учений А. Каррель 1905 p., перша імплантація штучного серця здійснена В.П. Деміховим у 1937 р. Першу пересадку серця від однієї людини іншій провів південноафриканський хірург К. Бернард (до речі, стажувався у свій час у В.П. Деміхова). Це сталося 3 грудня 1967 р. в Кейптауні. Реципієнтом був 54-річний невиліковно хворий чоловік, донором - 25-річна жінка, що загинула під час автомобільної катастрофи в результаті черепно-мозкової травми.

У повсякденній практиці багатьох клінік трансплантація серця міцно зайняла місце як єдино ефективний захід порятунку життя найбільш важко хворих з патологією серця.

Перша спроба трансплантувати серці була зроблена в 1905 р A. Currel і С.С. Guthne, які пересадили серцеоднієї собаки на шию інший [Cooper D.К., 1984] У 1933 р. F.С. Mann і співавт. детально описали експериментальну методику гетеротопічної трансплантації серця. Аорту донорського серця з'єднували з правого сонною артерією тварини-реципієнта, а легеневу артерію - з внутрішньої яремної веною [Mann F.С. et al., 1933]. Найбільш вагомий внесок у експериментальні основи трансплантації серця вніс В.П. Деміхов. У період з 1946 по 1955 р. він розробив в декількох сотнях експериментів 24 варіанти хірургічної техніки гетеротопічної трансплантації серця в грудну клітку. У 1951 р. В.П. Деміхов здійснив першу ортотопічної трансплантацію серця собаці, а до 1955 р. розташовувався вже 22 такими спостереженнями, причому в деяких з них донорське серце ефективно забезпечувало кровообіг реципієнта більше 15 год [Деміхов В.П., 1960] Надалі зусилля експериментаторів були спрямовані на вдосконалення хірургічної техніки, методів гіпотермії та ІК при трансплантації серця, розробку найбільш ефективних способів захисту донорського серця від ішемічного ушкодження та вдосконалення імуносупресії [Lower R К, Shumway N F., 1960, Cooper D К С, 1984]

Людині серце було вперше пересаджено в 1964 р. JD Hardy і співавт. трансплантували серце великої мавпи шимпанзе з масою тіла 43,6 кг хворому 68 років з тяжкою формою ІХС у термінальній стадії прогресуючої серцевої недостатності. Спочатку функція трансплантата була відносно задовільною, однак через 1 год після ІК розвинулася гостра серцева недостатність, обумовлена ​​об'ємної перевантаженням трансплантата, і хворий загинув [Hardy JD et al., 1964] Лише в 1967 р. С. Barnard зробив першу у світі успішну трансплантацію ортотопічної людського серця хворому 57 років, що страждав ІХС. Пацієнт прожив 18 днів і загинув від пневмонії. Через місяць у цій же клініці була виконана друга трансплантація донорського серця, після якої реципієнт прожив 1,5 року [Barnard С.N., 1967] Перший опис клінічних особливостей загальної анестезії при трансплантації серця зробив анестезіолог з групи К. Барнарда [Ozinsky J. , 1967]

Різке збільшення числа трансплантацій серця сталося на початку 80 х років, коли в клінічну практику широко увійшов циклоспорин А - найбільш ефективне сучасний засіб імуносупресії [Austen WG, Cosimi А.В., 1984, Oyer Р.Е., 1988] В даний час світової досвід нараховує більше 10000 спостережень.

У СРСР перша успішна трансплантація серця була здійснена в 1987 р. академіком АМН СРСР В.І. Шумакова. До середини 1990 р в нашій країні було виконано близько 50 таких операцій. Найбільший досвід накопичено в НДІ трансплантології і штучних органів Міністерства охорони здоров'я РФ [Шумаков В.І. та ін, 1990] та Науковому центрі хірургії РАМН.

Трансплантація нирок – перший напрям трансплантології, який знайшов місце в практичній медицині. В даний час – це напрям надання медичної допомоги хворим, що бурхливо розвивається у всьому світі. Пересадки нирок не тільки врятували від смерті сотні тисяч пацієнтів, але і забезпечили їм високу якість життя.

Повсюдно прийнято, що родичі хворого можуть пожертвувати свою нирку з альтруїстичних міркувань. Вони є добровольцями і цілком можуть розглядати можливість зробити це ради того, кого вони люблять, як привілей. Але як бути з продажем органів? Важко зрозуміти, чому пожертвування органів за гроші за своєю суттю неправомочне, особливо якщо ці гроші будуть використані на отримання освіти або медичну допомогу близькому родичу.

Крім нирки, від живого донора пересаджують частку печінки, кістковий мозок і т.д., що у багатьох випадках так само є тим, що врятовує життя пацієнта методом лікування.

Але у будь-якому випадку, при цьому виникає цілий ряд непростих моральних проблем:

1. Пересадка органів від живого донора зв'язана з серйозним ризиком для останнього. Хірург, що забирає орган або тканину у донора, цілком усвідомлено завдає йому травми і піддає його життя і тілесне благополуччя значному ризику. Описані численні випадки серйозних ускладнень в процесі і після вилучення органу у донора. За своєю суттю це є відступом від одного з етичних принципів медицини не «нашкодь». Для зведення до мінімуму збитку здоров'ю донора законодавчо гарантується його безкоштовне (в т.ч. і медикаментозне) лікування в установі охорони здоров'я у зв'язку з проведеною операцією.

2. Пересадка повинна проходити з інформованої, усвідомленої, добровільної згоди. У вітчизняній медицині – це отримання письмового дозволу донора, але цей документ не містить розгорненої інформації про ризик та наслідки, як медичні так і соціальні (обмеження або втрата працездатності), а також про вірогідність сприятливого результату для даного реципієнта.

Тому необхідно підсилити захист інтересів донора за допомогою медичного страхування. Можна вдаватися до юридичного оформлення добровільної жертви ближньому.

3. Пересадка повинна забезпечуватися дотриманням принципу конфіденційності, що б виключити відвертого тиску і примушення відносно потенційного донора.

Використовування трупа людини як джерело органів для пересадки викликає цілий спектр непростих морально-етичних проблем. Всі світові релігії вимагають дбайливого і шанобливого відношення до тіла померлої людини.

Трансплантація кінцівок.

Трансплантація обох рук в медичній практиці.

54-річний пацієнт німецьких трансплантологов, ім'я якого не називається, позбувся обох рук в результаті нещасного випадку на сільськогосподарській фермі. Донором для нього став 19-річний хлопець, загиблий в автокатастрофі. Після смерті мозку донора його організм підтримували в стані, можливому для трансплантації.

Операція тривала 16 годин і була проведена групою з 30 лікарів під керівництвом професора Едгара Бімера в клінічному госпіталі в Мюнхені. Підготовка до трансплантації продовжувалася більше п'яти років.

Складність операції полягала у тому, що обидві руки під час такої операції відразу пересаджувати не можна, тому другу руку пересаджували через півгодинний проміжок.

"Звичайно, він не зможе грати на фортепіано, але в цілому якість його життя буде набагато вищим, чим раніше", - заявив Бімер.

Для довідки: Спробу пересадки рук робили в 1998 році лікарі у французькому Ліоні, проте їх пацієнт не зміг жити з новою рукою з психологічних причин, і руку довелося видалити в 2001 році. Інша спроба провести операцію по пересадці руки п'ять років тому в Австрії закінчилася відторгненням.

Трансплантація ока

Операція по трансплантації ока вперше в світі багато в чому завдячує аллопланту – технології яку в центрі розробляють вже більше 20 років. Повністю пересадити око технічно неможливо. Навіть якщо б вдалося, довелося б зшивати безліч найдрібніших судин, половина з яких неминуче затромбувалась і око померло б. Око збиралося по частинах або по шарах. Від донора були узяті рогівка і сітківка, все ж таки інше зроблене з аллопланта.

Унікальну операцію, що тривала шість годин, провів доктор медичних наук, професор, директор Всеросійського центру очної і пластичної хірургії м. Уфа), хірург вищої категорії, почесний консультант Луїсвіллського університету (США), міжнародний член Американської академії офтальмології, дипломований офтальмолог Мексики, член міжнародної академії наук Ернст Мулдашев.

Ернст Мулдашев прооперував 4-окого хлопчика і підтвердив, що в тілі дитини «живе» брат-близнюк, що не народився.

Тільки через 13 років медики з'ясували причину появи зайвої пари очей у дитини. Виявилося, що очі і інші органи дісталися дитині від братика-близнюка ще в утробі матері.

^ Використовування для трансплантації органів новонароджених, що стаждають на аненцефалію.

Більшість дорослих донорських органів поступає після автомобільних аварій, тоді як дуже небагато дітей виявляються донорами з цієї причини. Крайній недолік в донорських органах дитячого розміру підштовхує до використовування органів новонароджених, що страждають аненцефалією, – вродженою вадою, при якій відсутні значні частини головного мозку, черепа і шкіри, що покриває череп.

Трансплантація органів від новонароджених з аненцефалією можлива тільки тоді, коли вони народжуються живими, що відбувається приблизно в 25-45% випадків. Найчастіше такі новонароджені вмирають протягом декількох годин або днів після народження від серцевої і дихальної недостатності, проте протягом цього часу функціонування залишкового стовбура мозку дозволяє судинній і дихальній системам функціонувати природним чином. Це означає, що такі немовлята не мертві, якщо користуватися визначенням повної смерті мозку.

Деякі лікарі підтримують новонароджених з аненцефалією «живими» на апаратах штучної вентиляції аж до моменту, коли діагностується смерть мозку і вилучаються органи, для того, щоб запобігти впливу кисневого голодування, яке може зробити органи непридатними для трансплантації. Оскільки для новонароджених з аненцефалією не існує можливості лікування, їх поміщають на апарати підтримки життя тільки ради блага когось іншого.

Трансплантація фетальних тканин. Досліди з пересадкою фетальних тканин (від лат. Fetus - плід, зародок) почалися ще в минулому столітті. У 1881 Г. К. Леопольд писав, що фетальні тканини володіють могутнішою здібністю до зростання. Їх клітини нагадують за своїми біологічних властивостями ракові, але не володіють патологічними властивостями, краще виживають в чужорідному середовищі організму і перспективні для трансплантації. З цією метою можуть використовуватися тканини плоду після штучного аборту, оскільки мимовільні викидні зустрічаються значно рідше і часто супроводжуються патологією плоду, що робить їх невідповідними донорами. Всі ці пересадки не одержали широкого клінічного застосування і вони продовжують досліджуватися.

Є дані, що пересадка хворим з паркінсонізмом ембріональних тканин істотно покращує їх клінічний стан. Відомі спроби лікування шляхом подібних пересадок хворих на синдром Дауна, з недостатністю щитовидної і пара щитовидних залоз, діабетом, які робилися ще в 30-х рр. ХХ століття.

Трансплантація не є єдиною областю утилізації плодів, що абортуються, в сучасній медицині. Людські плоди використовуються для отримання вакцин проти поліомієліту, що врятували життя мільйонів в світі, служать лабораторним матеріалом при діагностиці багатьох вірусних захворювань.

Створення штучних органів

Не можна не зауважити використовування в трансплантології штучних органів – аналогів органів людини, здатних замінити їх функцію на деякий час. Є штучні нирка, серце, але немає аналога такому складному у функціональному відношенні органу, як печінка. Проводяться роботи із створення штучної легені, що імплантується.

Штучні кістки

Стадія розробки: проводяться клінічні дослідження.

Учені досить давно займаються проблемою створення штучних кісток. Недавно було знайдено, що лимонна кислота в поєднання з октандіолом (нетоксичним хімікатом) створює речовину жовтого кольору, схоже на гуму, якому можна надати будь-яку форму і замінити їм пошкоджену частину кістки. Одержаний полімер, змішаний з гідроапатитовим порошком, в свою чергу «перетворюється» на дуже твердий матеріал, який можна використовувати для відновлення зламаних кісток.

Штучна шкіра

Стадія розробки: дослідники на порозі створення справжньої шкіри.

Створена в 1996 році штучна шкіра використовується для пересадки пацієнтам, чий шкірних покрив був сильно пошкоджений сильними опіками. Метод полягає в скріпленні колагену, одержаного з хрящів тварин, з глікозаміногліканом (ГАГ) для розвитку моделі позаклітинної матриці, яка створює підставу для нової шкіри. У 2001 році на основі цього методу була створена штучна шкіра, що самовідновлюється.

Ще одним проривом у області створення штучної шкіри стала розробка англійських учених, які відкрили дивовижний метод регенерації шкіри. Створені в лабораторних умовах клітини, що генерують колаген, відтворюють реальні клітини людського організму, які не дають шкірі старіти. З віком кількість цих клітин зменшується, і шкіра починає покриватися зморшками. Штучні клітини, введені безпосередньо в зморшки, починають виробляти колаген і шкіра починає відновлюватися.

Штучна сітківка

Стадія розробки: створена і успішно пройшла тестування, знаходиться на стадії промислового виробництва.

Штучна сітківка Argus II незабаром лікуватиме людей, що страждають від різних форм сліпоти, таких як дегенерація жовтої плями і пігментна дегенерація сітківки.

Штучні кінцівки

Стадія розробки: експерименти.

^ Вирощуються органи із стовбурових клітин

Прогресивним напрямом трансплантології майбутнього стає вирощування органів для трансплантації із стовбурних клітин людини. Цей науковий напрям визнаний перспективним, оскільки органи, створені із стовбурних клітин пацієнта, мають набагато більше шансів прижитися. Якщо дослідження учених увінчаються успіхом, то в майбутньому стане можливим замінити будь-який орган власного тіла на молодший, здоровіший і... свій власний. Проте на даний момент вчені далекі від цієї футуристичної картини. Одним з чинників, що обмежують дослідження, є етичне питання використовування ембріональних стовбурних клітин.