Части тела. Какие органы медики научились пересаживать человеку?
Австралийские учёные впервые собираются пересадить бионический глаз. Утверждается, что с его помощью к пациенту практически полностью может вернуться зрение. Но пересаживать удаётся далеко не все органы, а сам процесс трансплантации крайне сложен.
Кадр из фильма «Робокоп»
Киборги на подходе?
Сама по себе пересадка органов давно не представляет проблемы. Важно соблюдать три простых правила: дождаться донора, иметь рекомендации к проведению операции и иметь возможность её пережить, а также соблюсти все необходимые условия для того, чтобы реабилитация прошла с минимальными осложнениями.
Безусловным лидером по количеству пересадок многие годы являются почки. Только в 2018 году трансплантологи во всём мире выполнили 90 306 трансплантаций почки. При этом в 36,5% случаев органы пересаживали от живого донора. С высокой эффективностью врачи пересаживают людям сердце, печень, части поджелудочной железы, кишечник. Операции на внутренних органах, повреждения которых локальны, тоже проводят массово и с большим успехом. Например, существенный опыт медикам удалось накопить в трансплантации костного мозга, сухожилий, тканей и соединений, роговой оболочки глаза, кожи, сердечных клапанов, нервов и вен.
Глаз-алмаз
Несмотря на то что роговицу глаза пересаживают давно, успешно и относительно массово, до полноценной пересадки глаза от живого или только что умершего донора ещё далеко. Врач-офтальмолог Андрей Сумской отметил, что проблем с такой трансплантацией сразу несколько:
«Кератопластика [пересадка роговицы] стала возможной во многом благодаря тому, что в этой части органа зрения нет кровеносных сосудов. Нельзя сказать, что менять роговицу можно раз в месяц, но в случае развития каких-то заболеваний органов зрения сквозная кератопластика не представляется чем-то невозможным. Известна и примерная стоимость — около 150 тысяч рублей».
Пересадка сетчатки (органа зрения, который и формирует картину окружающего мира с помощью фоторецепторов, передавая зафиксированное по зрительному пути) пока задача невыполнимая. Врач-нейроофтальмолог Яна Карнаухова отметила, что пересадка сетчатки может не помочь пациенту вернуть зрение, если повреждение зрительного пути находится там, куда добраться хирургическим путём невозможно:
«Зрительный путь на сетчатке глаза только начинается. Заканчивается он в затылочной части, и установить точный участок повреждения очень сложно. Заменить зрительные нервы и всю "трассу" от глаза до мозга невозможно, наука до такого состояния будет развиваться ещё очень долго. Пересадка одной только сетчатки при повреждении зрительного пути "в глубине" не поможет».
Но проблема пересадки глазного яблока целиком или сетчатки — это не сугубо российская недоработка. Японские медики из института RIKEN успешно вырастили сетчатку из стволовых клеток пациентки и даже смогли пересадить её в глаз. Зрение к пациентке до конца так и не вернулось, особенного чуда не произошло — незначительные улучшения наблюдались не слишком долго.
Пересадить сетчатку, выращенную из стволовых клеток доноров, тоже пока не получается. И дело не только и не столько в том, что на выращивание сетчатки из стволовых клеток требуется примерно год времени и 200 тысяч долларов на работу биотехнологов, сколько спорная возможность, что такой орган приживётся правильно.
Исправить ситуацию хотят нейроофтальмологи Университета Монаша.
Устройство под названием Gennaris, разработанное при содействии нескольких инженерных групп, состоит из беспроводного передатчика, камеры, а также имплантированного в мозг микроэлектрода, который стимулирует определённые участки мозга, отвечающие за восприятие зрительной информации.
По задумке австралийских учёных, по специальному "мосту" информация в виде импульсов будет передаваться по зрительному пути, не затрагивая повреждённые нервы.
Этот сигнал должен поступать напрямую в ЦНС, а специальные датчики, имплантированные в мозг, будут стимулировать мозг на обработку этих данных. Как это будет работать на практике, пока не знает никто. Хирург-офтальмолог Василий Прилепский отметил, что система бионического зрения не изучена должным образом и потенциально может привести к тяжёлым последствиям:
«Импульсная модуляция и синхронизатор между органами зрения и мозгом — это термоядерный реактор в медицине. Технология понятна, но реализовать никто не может. Бионическое зрение примитивно, если изучать его как схему. Но пока реализация и точные процессы непонятны. Но стимулирование отдельных зон мозга может привести, например, к приступам эпилепсии. Что будет с пациентом в этом случае, хорошо понятно, и я думаю, что австралийские коллеги знают, на какой риск идут».
Ноги, руки, голова
Несмотря на то что в клеточную терапию биотехнологические стартапы вкладывают миллиарды долларов, выращивать донорские органы пока не получается. Даже трёхмерная биопечать, о которой все говорят последние несколько лет, не работает так, как было запланировано изначально.
Первая подобная операция состоялась в 2018 году.
Американские медики пересадили пенис и часть мошонки молодому морпеху, потерявшему гениталии после взрыва. Через год медики отчитались, что провести подобную операцию позволила частично уцелевшая мочеполовая система, пациент чувствует себя хорошо.
Отмечалось, что после трансплантации мужчина прошёл полный курс иммуноподавления, чтобы избежать отторжения донорского органа. В результате в пенисе восстановилась чувствительность, пациент начал фиксировать постоянную эрекцию и позднее заявил, что может ощущать оргазм.
Нейрохирург Ираклий Ломидзе отметил, что некоторые факты о человеческом организме могут казаться невероятными и "пришить донорский пенис" гораздо проще, чем установить больному донорскую ногу:
«Конечности с точки зрения сложности проведения операции — это всё равно что трансплантация мозга. Во-первых, требуется практически полная совместимость донора и пациента по группам крови и основным показаниям, во-вторых, нет никаких гарантий, что настолько сложная часть тела приживётся».
Проблема с конечностями в том, что их чувствительность после таких операций гарантированно будет снижаться, поэтому о полноценном восстановлении нервных окончаний, такой же моторике, как и до операции, речь вести пока нельзя.
Ираклий Ломидзе
нейрохирург
По словам Ломидзе, гораздо больших шансов на успех хирурги-трансплантологи могут добиться, если операция будет проводиться в тех же условиях, при которых мужские руки пришили пострадавшей в ДТП жительнице индийского города Пуна. После этой операции чувствительность рук не восстановилась до конца, девушка до сих пор не чувствует пальцев. Однако ключевые параметры моторики оказались в норме.
Всему голова
В апреле 2019 года стало известно, что российский программист Валерий Спиридонов, страдающий тяжёлой формой мышечной атрофии (синдром Верднига-Хоффмана), отказался от пересадки головы. Провести уникальную операцию планировал итальянский хирург Серджо Канаверо, которого многие коллеги, как за границей, так и дома, обвиняли в желании "похайпить" на уникальном пациенте даже под угрозой летального исхода. Однако изучение медицинских достижений Канаверо дало неожиданные результаты: за месяц до отказа Спиридонова от операции по смене поражённого болезнью тела на здоровое команда Канаверо успешно срастила рассечённый спинной мозг собакам.
Серджо Канаверо и его коллега Жень Сяопин сообщили, что эксперименты на 12 собаках завершились успехом, что доказывает возможность проведения таких операций на людях. Всем собакам учёные перерезали спинной мозг в области десятого грудного позвонка.
Семь собак позднее получили инъекции по 2 мл полиэтиленгликоля, остальным собакам вводили лишь 0,5%-ный раствор соли.
Спустя полгода всех собак, кроме двух биглей из контрольной группы, усыпили. Полученные пробы из спинного мозга показали, что полиэтиленгликоль, введённый собакам, оказался способен "склеивать" рассечённые клеточные мембраны. Этот же метод, по словам Канаверо, можно распространить и на человеческие ткани. Отличительной особенностью препарата, по данным итальянского хирурга, стал запуск механизма по росту новых клеточных соединений, в результате которого спинной мозг собак практически полностью вернулся в исходное состояние.
Нейрофизиолог Валентин Кучков отметил, что на текущем этапе развития науки пересадка головы не имеет никакого смысла, потому что после такой процедуры человек не сможет двигаться и будет парализован:
«Главная проблема состоит в том, что ЦНС после пересадки не сможет восстановиться. Синапсы не будут работать. Это как директор молочного завода придёт руководить атомной электростанцией — ничего понять нельзя, как, куда и что. То же самое будет при пересадке головы. Головной мозг и нервные окончания в теле взаимосвязаны, и науке пока не известно, как перенести вместе с головой все настройки нервной системы».
Рассуждая о том, когда наука и медицина будут в состоянии проводить операции такого уровня и люди смогут в буквальном смысле слова "собирать себя по частям", медики отмечают, что на такие достижения понадобится не менее 150–200 лет и 20-кратное увеличение финансирования научных исследований.