Есть подходы и направления в медицине, которые кажутся тупиковыми, но не потому, что это шарлатанство или даже некая привлекательная гипотеза, не нашедшая подтверждения в научных исследованиях

Фото с сайта physicians.umm.edu

Просто человек, интересующийся новинками медицинской науки, нередко считает, что усилия ученых должны быть направлены на разработку перспективных технологий в русле магистрального пути медицины, а не на отработку методов, которые со временем уйдут в прошлое.

«Зачем в эпоху персональных компьютеров совершенствовать печатную машинку?» – вопрос вполне законный. Но применима ли такая логика к медицинским технологиям?

Например, к пересадке донорских органов? К чему оттачивать технологию, если через десятилетие-другое человечество полностью освоит биопечать, и врачи будут формовать почки, легкие и сердца из дифференцированных плюрипотентных стволовых клеток при помощи 3D принтера?

Медицина, однако, ориентирована не только на большие популяции людей и на долгосрочную перспективу, но и на конкретного пациента, который живет здесь и сейчас и не может отложить решение своей проблемы на неопределенное время. Именно поэтому часть ученых-медиков работает на будущее, а другая часть стремится усовершенствовать те методы, которые со временем, может быть, и окажутся невостребованными, но на данном этапе способны спасти человеку жизнь или существенно улучшить ее качество.

Вот, например, пересадка руки. Казалось бы, первоначальные неудачи должны были убедить хирургов в том, что это бесперспективная затея и заниматься нужно совершенствованием бионических протезов, но нет, они не сдались и довели процедуру, что называется, до ума.

С чего все началось

Фото с сайта abc.net.au

Пересадка руки впервые была осуществлена в Эквадоре в 1964 году. В то время, однако, не было качественных методов иммуносупрессии, то есть подавления иммунной системы хозяина, которая начинает атаковать чужеродный трансплантат. У пациента началось отторжение через две недели после операции, и руку пришлось отнять.

В 1980-е годы прошлого века произошел важный прорыв в области трансплантологии: были созданы эффективные препараты, позволяющие предотвратить конфликт «хозяин против трансплантата». Но на новую операцию по пересадке руки, а точнее, кисти, хирурги решились только в 1998 году.

Это были француз Жан-Мишель Дюбернар и австралиец Эрл Оуэн. Последний был микрохирургом и принимал участие в большой научно-практической работе Университета Луисвилля (США), направленной на разработку технологии такой операции.

Итак, новая пересадка руки была осуществлена 23 сентября 1998 года в Лионе (Франция) и длилась 13 часов. Трансплантация была признана успешной, однако хирургам не очень повезло с пациентом.

Новозеландец Клинт Халлам был человеком своеобразным. Кисть руки он потерял в 1984 году у себя на родине в тюрьме Роллестон, где отбывал срок за мошенничество. Несчастный случай был результатом неосторожной работы заключенного с циркулярной пилой.

Судя по тому, как разворачивались дальнейшие события, Халлам был из тех людей, кто не дружит не только с законом, но и с рутинными правилами жизни. Он часто пропускал прием иммуносупрессивных препаратов и не особо усердствовал в выполнении физических упражнений для разработки кисти, – а все это нужно было делать постоянно и регулярно.

Не почувствовав через два года прогресса в моторной функции новой конечности – что неудивительно, учитывая обстоятельства, – Клинт Халлам перестал даже изредка принимать лекарства, что не могло не привести к реакции отторжения. В результате по его просьбе британский профессор Надей Хаким, который принимал участие в операции по пересадки кисти Халламу, 2 февраля 2001 года ампутировал ее.

Хирурги не сдаются

Доктор Коди Азари с пациентом, Джонатаном Кохом. Фото с сайт universityofcalifornia.edu

Но в это же самое время над разработкой технологии продолжала упорно трудиться Луисвилльская группа ученых, и их усилия дали свои ощутимые плоды.

14 января 1999 года трансплантация кисти руки была выполнена для жителя Нью Джерси Мэтью Скотта, который в 24 года стал жертвой несчастного случая из-за неправильного обращения с фейерверком. Весной того же года Скотт отпраздновал успех операции, сделав по просьбе бейсбольной команды Филадельфии первый символический бросок во время церемонии открытия сезона бейсбола.

Луисвилльская группа продолжила свою работу, и в 2016 году на ее счету было уже 12 успешных пересадок кисти руки 10 реципиентам (двое получили по две новых кисти). Всего же в мире хирурги осуществили уже более 70 таких трансплантаций.

Кстати, Жан-Мишель Дюбернард не отчаялся после первой неудачи, но учел свои ошибки и продолжил эту непростую работу. 14 января 2004 года он публично заявил об успехе пересадки обеих кистей, причем реципиент прожил с ними к тому моменту уже 5 лет.

По данным Международного регистра трансплантаций кисти руки на 2011 год, чувствительность и моторная функции продолжают развиваться до 5 лет после пересадки, и количество действий, которые может выполнять новая кисть в течение этого периода, растет.

Пациенты могут есть, водить машину, приводить себя в порядок, писать. Некоторые сообщают о выходе на прежнюю работу и достижении гораздо больших успехов, чем с протезом.

А вот прошлогодний случай, названный американской прессой «поистине голливудской историей». Произошла она с исполнительным директором одной из Голливудских компаний 51-летним Джонатаном Кохом. Кох смог производить простейшие действия пересаженной рукой уже через неделю после 17-часовой операции, которую выполнил доктор Коди Азари, возглавляющий Программу трансплантации кисти руки Калифорнийского университета (Лос-Анжелес, США) и считающийся одним из светил хирургии.

Сложнее, чем с печенью

Фото с сайта salon.com

И тем не менее, операция по пересадке руки остается редкостью.

С одной стороны, даже современными высокотехнологичными миоэлектрическими протезами пациенты не очень довольны, так как они дороги, часто ломаются и, что немаловажно, тяжелы для постоянной носки. Здесь у трансплантации пока что явное преимущество.

С другой стороны, случаи пересадки разнятся по степени успешности, на которую влияет и качество операции, и усердие пациента, и то, как организм реагирует на иммуносупрессивную терапию, имеющую определенные побочные эффекты (часто довольно тяжелые).

Не все реципиенты так же удачливы, как Джонатан Кох: ему доктор Азари ампутировал кисть, пораженную болезнью, сохранив при этом собственные нервы и сухожилия. Но ведь большинство из тех, кто теряет руку – жертвы несчастных случаев, которые оставляют врачам очень мало выбора в том, какую часть тканей можно сохранить.

В чем еще заключается сложность хирургии?

При пересадке целого органа, для хирурга важно восстановить его кровоснабжение, то есть сообщение кровеносных сосудов, а в остальном орган представляет собой конгломерат однотипных клеток, и их не приходится кооптировать в ту же ткань хозяина. Именно поэтому операция по трансплантации органа и длится меньше: сердце, например, пересаживают за 6-8 часов.

Совсем другое дело – пересадка кисти. Тут мы имеем дело с целым набором тканей. Это кости, сухожилия, мышцы, нервы, кожа. Все их нужно соединить очень точно и аккуратно с тканями реципиента, чтобы они прижились. И еще один важный момент, принципиально отличающий такую операцию от пересадки органа: необходимо сохранить проводимость нервного импульса, которая позволит производить двигательные манипуляции по воле нового обладателя конечности.

Этот тип хирургии получил название трансплантация васкуляризированных композитных комплексов тканей (VCA – Vascular. Composite Allograft). Технология начала развиваться с пересадки руки, но ею не ограничилась: есть успешные случаи трансплантации гортани и даже лица.

А вот первая и пока что единственная трансплантация обеих ног, произведенная в 2011 году испанским врачом Педро Кавадосом, оказалась, к сожалению неудачной: реципиент вынужден был прекратить прием иммуносупрессивных препаратов из-за тяжелых побочных явлений, и новые конечности пришлось ампутировать.

Это очень серьезная проблема при таком типе операций. Одна из тканей, составляющих кисть, – это кожа, а нога, тем более две ноги, – это еще большая площадь кожной ткани, которая является одной из самых иммуногенных, наряду с лимфатической, которая тоже в конечностях присутствует.

Именно поэтому отторжение композитного комплекса более вероятно, чем отторжение органа, будь то сердце или печень, и реципиенту новой кисти приходится принимать большее количество разных препаратов для подавления иммунитета с большими рисками для здоровья, чем реципиенту изолированного органа

Так стоит или не стоит?

Фото с сайта mirror.co.uk

Такого вопроса не возникает при пересадке внутренних органов. Трансплантация сердца спасает жизнь человека, который без него умрет, и это оправдывает и риски хирургии, и опасности, связанные с пожизненным подавлением иммунитета (повышенный риск умереть от инфекции или рака, негативные побочные явления).

В случае же пересадки руки речь идет не о спасении жизни, а об улучшении ее качества. Всегда ли, как говорится, игра стоит свеч?

Здесь нет однозначного ответа, и очень много зависит от самого пациента. Как известно из истории, очень важно, чтобы он осознавал те ограничения, которыми сопровождается жизнь с пересаженной рукой, и был готов к неукоснительному выполнению всех указаний врача, приему препаратов, курсов физиотерапии, ежедневных упражнений, постоянному контакту с медработниками и мониторингу своего состояния.

Хуже того, нужно быть психологически готовым и к тому, что отторжение все-таки случится, и тогда потребуется операция по ампутации трансплантата. 

Американская ассоциация реконструктивной трансплантации (ASRT), основанная в 2008 году, сформулировала ряд подготовительных шагов, которые она рекомендует выполнить перед принятием решения о трансплантации кисти или отказом от него.

Прежде всего, это комплексная оценка физического состояния потенциального реципиента и основанные на ней план операции и прогноз выздоровления и реабилитации. Необходимо исключить те заболевания, которые не позволят применить иммуносупрессивные препараты.

Далее следует комплексная психологическая и социальная оценка пациента. Важно оценить, насколько утрата конечности влияет на его физическое и моральное состояние, взвесить баланс преимуществ жизни с пересаженной кистью и новых сложностей, которые возникнут у конкретного пациента после пересадки.

И, наконец, необходимо понять, насколько пациент мотивирован и способен предпринять все от него зависящее для достижения успеха.

Куда же ведет нас наука?

Разумеется, вперед. Когда врачи смогут печатать органы, проблема отторжения будет решена. Плюрипотентные стволовые клетки, которые служат основой для дифференцирования в определенные живые клетки (печени, почек, кожи, кости), из которых потом печатают соответствующие органы, будут получены из жировых клеток самого реципиента, и конфликта «хозяин против трансплантата» просто не возникнет!

Проще всего напечатать сердце: невероятные факты про биопечать

Важные подвижки происходят и в протезировании: современные протезы становятся все более совершенными и легкими.

И все-таки ученые не забывают о тех, кому помощь нужна сегодня. Они разрабатывают современные стратегии борьбы с отторжением трансплантатов – и это важная область научного медицинского интереса и интенсивного поиска.

Вот, например, одна из новых стратегий: применять препараты иммунного подавления местно, то есть, намазывая их на кожу руки. Она основана на том, что кожа – та ткань, которая отторгается чаще других, и, воздействуя на нее, можно избежать конфликта иммунной системы реципиента с трансплантатом.

Нога, напечатанная на 3D-принтере, стоит 100 долларов

Использование гормональных средств, иммуномодуляция, клеточная терапия – над этими методами работают ученые в разных странах мира. Пока не наступило прекрасное будущее, результаты их исследований позволят улучшить качество жизни десяткам людей, а значит, они нужны и полезны.

Источники:

Upper extremity transplantation: current concepts and challenges in an emerging field

A true Hollywood story: Executive makes dramatic recovery from hand transplant

First double leg-transplant patient has legs amputated