Трансплантация органов — это одна из сфер медицины, в которых мы неплохо преуспели. Во всем мире каждый год выполняют около 140000 трансплантаций. Одна из недавних успешных операций была проведена в Китае: пациенту с пневмонией, вызванной коронавирусом, были пересажены оба легких. Успешные донорские практики — это явление, закрепившееся не так давно. Первая успешная пересадка почки была проведена командой хирургов под руководством Джозефа Мюррея в Бостоне в 1994 году. Один из близнецов Херрик поделился почкой с другим, реципиент прожил восемь лет после операции. Хотя на самом деле все это началось еще раньше. Первые попытки пересадки частей тела датируются третьим веком, тогда арабские врачи Космос и Дэмиен изображались на нескольких известных картинах в процессе «успешной» пересадки ноги. Но для того, чтобы трансплантаты оставались жизнеспособными с медицинской точки зрения, ученые должны были научиться сохранять их. В те времена еще было не известно, что без специальных мер состояние отделенного от тела органа очень быстро ухудшается. Поэтому сегодняшний успех стал возможен только благодаря фундаментальному знанию о сохранении органов вне тела. Это научное знание берет свое начало в XVIII веке во времена Французской революции, когда ученые стремились выяснить, какие части мозга и тела в целом являются необходимыми для поддержания жизни. Жульен Жан Сезар Ле Галлуа, французский физиолог, родившийся в 1770 году, провел серию экспериментов, в ходе которых он вводил кровь обратно в отрубленные головы, конечности и органы, чтобы проверить, можно ли их оживить таким образом. В 1887 году его последователь Жан-Батист Винсент Лаборда предпринял попытку оживить отрубленную гильотиной голову свежей кровью. Естественно, это не увенчалось успехом. После второй такой попытки он утверждал, что ему удалось сохранить голову живой в течение целой минуты, однако казненный так и не пришел в сознание, что в общем-то и неудивительно. Какими бы ужасными ни были эти давние эксперименты, они заложили основу сегодняшнего понимания роли отдельных органов и знания о сохранении их «живыми» отдельно от тела с помощью поддержания кровотока искусственным путем. Не дать погибнуть В XX веке французский хирург и биолог Алексис Каррель внес существенный вклад в науку о сохранении органов. Большая часть его научных трудов была посвящена поддержанию жизни тканей и органов вне тела. Однако он считается противоречивой фигурой, так как в действительности верил, что существуют элитные индивидуумы, которых можно сделать бессмертными. В начале 1900-х годов совместно с известным американским авиатором и инженером Чарльзом Линдбергом он разработал перфузионный насос из нескольких стеклянных камер, который был способен сохранять органы при нормальных и низких температурах. Используя это устройство для перекачивания теплой сыворотки крови через органы, они могли поддерживать их «живыми» вне тела в течение нескольких часов подряд. Каррель впал в немилость во время Второй мировой войны и резко прекратил работать. Но его исследования легли в основу разработки современных методов консервации органов и проектирования оборудования, используемого для сердечно-легочного шунтирования. В начале 1960-х годов до появления современных методов консервации хирургические бригады вынуждены были быстро добираться до донорской больницы, чтобы временной промежуток между удалением органа и трансплантацией был минимальным. Возможность сохранять органы живыми вне тела какое-то время позволила сделать большой скачок вперед и создать успешные программы трансплантации, используя как живых, так и умерших доноров. В конце 1960-х американский хирург Фолкерт Бельцер изобрел аппарат, с помощью которого можно было проводить перфузию органов на низких температурах. Ему удалось сохранить собачьи почки в жизнеспособном состоянии в течение трех дней с помощью раствора на основе плазмы крови. Бельцер разработал портативную систему, позволяющую транспортировать органы, но аппарат был громоздким и тяжелым. Для него требовался специально приспособленный фургон, оснащенный хвостовым подъемником. По мере развития трансплантации органов становилось понятно, что мы нуждаемся в более простых решениях. Несмотря на более раннюю работу Карреля по перфузии при средней температуре, в то время ученые были сосредоточены на сохранении при низких температурах, потому что так органы сохраняются дольше, обеспечивая время для транспортировки от донора к реципиенту. Австралийский хирург Джеффри Коллинз был первым, кто применил метод упаковки органов в емкости, наполненные льдом и консервирующим раствором, который нужен для предотвращения повреждения клеток и самой емкости. Таким образом органы могут сохраняться до 24 часов. Затем в 1980-х годах Невилл Джеймисон совместно с американскими учеными Джеймсом Саутардом и Фолкертом Бельцером разработали консервирующий раствор, который назвали «раствор Висконсинского университета». Он предназначен для поддержания жизнеспособности органа при низкой температуре. Этот раствор используется и по сей день, ничего лучше пока не придумали. Светлое будущее За последние 60 лет трансплантация значительно эволюционировала. Новые хирургические методы позволили увеличить число живых донорских трансплантатов. Одним из удачных примеров является внедрение операции по методу замочной скважины для трансплантации почек. Этот метод был введен в 1995 году Ллойдом Ратнером в Университете Джона Хопкинса в Балтиморе. Традиционно операция проводилась с проделыванием большого разреза на боку пациента, на восстановление которого затем уходило более месяца. Сегодня же пациентов выписывают через два-три дня после операции. Способы хранения органов также изменяются со временем, это обусловлено потребностью сократить очереди на трансплантацию и улучшить качество имеющихся трансплантатов. В последнее время происходит возвращение к подходу Ле Галлуа и Карреля, основанному на сохранении тепла. Поддержание кровообращения при нормальной или близкой к нормальной температуре тела после удаления органа у донора с помощью специализированных препаратов становится самой обычной практикой во многих трансплантационных центрах по всему миру. Органы перфузируются растворами на основе крови и обогащаются добавками и питательными веществами для поддержания метаболизма. Это было особенно полезно с точки зрения возможности оценки функции для определения пригодности к трансплантации. В таком состоянии органы легко могут поддерживаться в течение нескольких часов. Интересно, что в январе 2020 ученым удалось сохранять печень в течение семи дней с помощью метода теплой перфузии. Видимо, мечта Ле Галлуа о «бесконечном поддержании жизни любой части тела» может воплотиться в жизнь в скором времени. Но уже сейчас можно с уверенностью сказать, что трансплантацию ждет быстрое развитие и светлое будущее, и это стало возможным благодаря открытиям ученых и хирургов-первопроходцев. По материалам статьи «How we learned to keep organs alive outside the body: a horrible history» The Conversation