Добавил:
Sekretar
kiopkiopkiop18@yandex.ru
t.me/Prokururor I Вовсе не секретарь, но почту проверяю
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Ординатура / Хирургия / Библиотека им академика М.И. Перельмана / Книга_4103_Библиотеки_им_академика_М_И_Перельмана
.pdf
191
стала применять новую процедуру для создания искусственного дефекта перегородки на
последнем триместре беременности: они целенаправленно создавали один дефект, чтобы
исправить другой. Через стенку матки в сердце ребенка вводилась игла, а с помощью
баллона-катетера между правым и левым предсердиями делалось необходимое отверстие.
Благодаря этому давление в малом круге кровообращения снижалось и повреждения легких
были не такими значительными. Проблема была в том, что ткани развивающегося плода
обладают удивительной способностью к самовосстановлению, и уже через несколько недель
проделанное отверстие зарастало. Кардиологам нужно было найти способ не давать ему
закрываться до самых родов, когда хирурги смогли бы провести более серьезную
восстановительную операцию.
В сентябре 2005 года семейная пара из Вирджинии Анджела и Джей Вандерверкен
пришли в местную больницу на рядовое УЗИ. С ужасом они узнали, что у их нерожденного
ребенка был синдром гипоплазии левых отделов сердца, и прогноз для него был крайне
пессимистичным. Снимки УЗИ показали, что межпредсердная перегородка никак не
нарушена, это означало, что еще до родов легкие плода, скорее всего, перенесут
необратимые повреждения. Им сказали, что они могут либо прервать беременность, либо
смириться с тем, что их дочке через несколько часов после родов придется провести
операцию на открытом сердце, вероятность выжить после которой у нее будет лишь
двадцать процентов. Потрясенные этими печальными перспективами, супруги вернулись
домой, и Анджела стала искать в Интернете информацию об этой патологии. Хотя лечение
СГЛОС проводилось лишь в нескольких больницах, она нашла сведения о программе
внутриутробного кардиологического вмешательства в Бостоне, в которой участвовали врачи,
впервые применившие баллонную катетеризацию на беременной женщине.
Они договорились о встрече с Уэйном Творецки, заведующим отделением кардиологии
плода Бостонской детской больницы, который сделал снимок УЗИ, подтвердивший, что
патология подлежит лечению. Творецки, седовласый доктор с мягким голосом родом из
Южной Африки, объяснил, что его врачебная бригада недавно разработала новую
процедуру, которая, однако, пока еще не тестировалась на пациентах. Она заключалась в
том, чтобы проделать отверстие в перегородке, а затем установить в него устройство,
которое не давало бы ему зарасти. Немного поколебавшись, Вандерверкены все-таки
согласились попробовать: в противном случае шансы выжить у их дочери были
минимальны.
Процедура была проведена седьмого ноября 2005 года в битком набитой операционной
женской больницы Бригхэма на тридцатой неделе беременности. В ней принимали участие
шестнадцать врачей всевозможных специальностей: кардиологи, хирурги и не менее четырех
анестезиологов – по два для матери и ее нерожденного ребенка. Мать ребенка должна была
оставаться совершенно неподвижной на протяжении всей процедуры, которая длилась
несколько часов, так что обеих поместили под общий наркоз. Врачи наблюдали на экране
УЗИ, как тонкая игла протыкает стенку матки, проходит через грудную клетку и наконец
оказывается в сердце девочки размером не больше виноградины. Через иглу ввели
проволочный направитель, а по нему – тонкий баллон-катетер, с помощью которого в
межжелудочковой перегородке проделали отверстие. Все это уже проделывалось прежде на
других пациентах, а вот дальнейшие действия проводились впервые. Катетер с зондом
убрали, а затем, на этот раз снабдив стентом толщиной два с половиной миллиметра,
вернули в сердце. Стент установили в отверстии между левым и правым предсердиями.
Когда баллон, чтобы раскрыть стент, стали надувать, в воздухе повисла напряженная
тишина. Затем, как только врачи увидели на мониторе, что кровь свободно протекает через
стент, в комнате раздались возгласы одобрения.
Грейс Вандерверкен родилась в начале января. Роды прошли нормально, и через какое-то
время ей сделали операцию на открытом сердце – первую из трех, которые ей предстояло
перенести в младенческом возрасте. Две недели спустя ее выписали домой – розовый цвет
тела указывал на то, что врачам удалось обеспечить ее функциональной системой
192
кровообращения. Но когда, казалось, жизни Грейс уже ничто не угрожало, она внезапно
умерла в возрасте тридцати шести дней – не из-за проведенной операции, а вследствие
редкой аритмии – осложнения СГЛОС, которое случается лишь в пяти процентах случаев.
Это было ужасно несчастливое стечение обстоятельств – ей только-только удалось победить
смерть, несмотря на все мрачные перспективы, и тут вдруг все рухнуло. Утрата ребенка
стала настоящей трагедий, но ее родители своим смелым поступком дали старт новой эры –
хирургии плода. Грейс стала первым ребенком, которому имплантировали механическое
устройство еще в утробе матери, – это был исторический момент, после которого процедуру
успешно провели многим другим женщинам с диагностированным у плода СГЛОС.
* * *
История Грейс – это предвестник нового рубежа медицины, мира микроскопической
точности и удивительных инженерных решений, в котором болезни, угрожающие жизни,
лечатся без скальпеля и швов. Вместе с тем это не единственный способ избежать
травматических последствий операций на открытом сердце. В 1983 году французский хирург
Ален Карпентье предпринял фантастическую попытку изобразить операционную будущего.
В его представлении она словно сошла со страниц комикса про приключения Бака Роджерса
(вымышленный персонаж фантастических комиксов. – Прим. ред.) и была, помимо прочего,
оборудована лазерами для вскрытия грудной клетки и таинственным электрическим
прибором, который усыплял пациентов без всякой анестезии. В супербольнице Карпентье
2050 года автоматизация положила конец большим операционным бригадам, характерным
для двадцатого века. Один-единственный хирург проводит операцию по восстановлению
клапана, а ассистирует ему в этом машина – робот, подающий инструменты и помогающий с
самыми простыми этапами процедуры. Ничто, однако, не устаревает так быстро, как
представления о будущем, и некоторые из идей Карпентье уже кажутся пережитками 1980-х.
Вместе с тем он совершенно правильно предвидел использование электронной почты для
пересылки снимков и медкарт, а также сделал еще одно поразительно точное предсказание:
пятнадцать лет спустя он сам провел операцию на открытом сердце с помощью робота.
Если вы представили себе хромированного человекоподобного робота, наделенного
искусственным интеллектом, то спешим вас разочаровать. Хирургические роботы – это не
автономные машины из научной фантастики. У них нет своего мышления, они лишь
пассивные устройства, способные только выполнять данные человеком инструкции.
Инструменты, которыми манипулирует робот, контролируются хирургом, сидящим за
панелью управления неподалеку от операционного стола, – устройства эти, собственно,
становятся продолжением его рук. Созданы такие машины были не с целью автоматизации
процесса хирургического вмешательства, а чтобы позволить совершать максимально точные
действия через небольшой разрез, в который рука человека просто-напросто не пролезает.
Хирургическая робототехника стала естественным следствием развития идеи, которая
зародилась еще в девятнадцатом веке, но стала оказывать значительное влияние на медицину
лишь тридцать лет спустя. В 1890-х годах немецкий хирург Джордж Келлинг размышлял об
опасностях абдоминальной хирургии. Ему хотелось найти способ лечить пациентов, не делая
больших и рискованных разрезов на их теле, и на медицинской конференции 1901 года он
продемонстрировал новую методику, которую назвал целиоскопией. Он сделал два
крошечных отверстия в брюшной стенке живой собаки, через один из которых вставил
цистоскоп – увеличительный инструмент, напоминающий крохотную подзорную трубу.
Затем через второе отверстие закачал воздух, чтобы надуть брюшную полость, освободив
место для манипулирования хирургическими инструментами. Это была первая демонстрация
лапароскопической операции – методики, которая получила широкое распространение
только десятилетия спустя, когда технический прогресс – в частности, изобретение гибкого
оптоволокна – сделал такие операции полноценной альтернативой традиционной хирургии.
Преимущества лапароскопии стали вскоре очевидны: сделанные руками компетентного
хирурга небольшие разрезы уменьшали связанные с проведением операции риски, пациент
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
193
быстрее шел на поправку, и боль в послеоперационный период была не такая длительная и
сильная. В 1980-х годах к этим методам минимального хирургического вмешательства вырос
немалый интерес, и вскоре хирурги задумались о применении лапароскопии в операциях на
сердце и легких.
Принципиальная задача этого подхода заключалась в том, чтобы избежать
необходимости традиционного метода вскрытия грудной клетки для проведения операций на
открытом сердце. Типичная стернотомия выглядит так – рассечь кожу и лежащие под ней
ткани с последующим разрезанием грудины пневматической пилой, раздвинуть затем с
помощью ретрактора грудную клетку, чтобы хирург мог рассмотреть сердце и окружающие
его сосуды. Хотя большинство людей после стернотомии и не испытывают значительных
болевых ощущений, операция оставляет весьма неприглядный шрам по центру груди; разрез
может заживать месяцами, а повторное проведение процедуры в случае необходимости
операции в будущем может быть связано с определенными рисками. Все это было довольно
вескими причинами для поиска альтернативы.
В 1996 году два хирурга из Кливлендской клиники, Делос Косгров и Джозе Навиа,
провели серию операций по восстановлению митрального клапана с использованием простой
методики минимального вмешательства: вместо того чтобы вскрывать грудную клетку, они
сделали разрез между двух ребер с правой стороны тела. Этого небольшого отверстия
оказалось достаточно, чтобы ввести через него инструменты и открыть камеры сердца.
Другие хирурги тоже взяли этот подход на вооружение, зачастую используя видеокамеры,
чтобы им было проще наблюдать за своими действиями внутри сердца. И все же, хотя такая
методика и способствовала уменьшению количества выделяемой крови и болевых ощущений
у пациента, она однозначно ограничивала возможности хирурга. Приходилось использовать
весьма громоздкие инструменты – как правило, в два раза длиннее обычных, – и даже самые
лучшие камеры высокого разрешения давали лишь плоское изображение трехмерных
структур, которые они пытались резать и зашивать.
Но эта основная сложность – необходимость выполнять сложнейшие манипуляции в
ограниченном пространстве – вовсе не была чем-то новым. В промышленности еще с 1970-х
годов роботы применялись для сборки сложной электроники или работы с опасными
химическими веществами – в областях, где требовалась высокая степень точности.
Небольшие настольные роботы впоследствии стали привычным делом в медицинских
лабораториях, так что не составило особого труда догадаться, что эту технологию можно
адаптировать и для применения в операционной. В 1988 году робот впервые участвовал в
операции на простате, после чего их стали применять и в других областях хирургии, однако
кардиохирургия начала оперировать вместе с роботам только десять лет спустя.
Седьмого мая 1998 года Ален Карпентье выполнил первую операцию на сердце с
участием робота – это был прототип с двумя манипуляторами, способными повторять весь
диапазон движений человеческой руки. Операция началась с небольшого разреза на груди
пациента с правой стороны – входного отверстия размером всего четыре на шесть
сантиметров. После этого включили аппарат искусственного кровообращения и, как только
сердце перестало перекачивать кровь, вскрыли его правый желудочек. Потом камеру вместе
с роботизированными инструментами ввели в сердце, и Карпентье уселся за компьютерной
панелью управления в нескольких метрах от операционного стола. У пациента был крупный
дефект межжелудочковой перегородки, а также связанная с ним аневризма перегородки.
Когда все это отразилось на мониторе в виде трехмерного изображения, у Карпентье
возникло ощущение, будто он оказался внутри сердца и изучает его в непосредственной
близости. Он просунул пальцы в реагирующие на малейшие движения кольца управления
инструментами. Одна из «рук» робота держала щипцы, вторая – ножницы, иглу или
устройство для завязывания узлов по мере надобности. Пока он работал, компьютер
непрерывно анализировал его движения, устраняя малейшую дрожь: даже у лучшего хирурга
руки время от времени подрагивают. За несколько часов, которые длилась процедура,
194
Карпентье смог вырезать аневризму и закрыть отверстие в перегородке заплаткой из
перикарда. Операция прошла как по маслу.
Несколько недель спустя друг и партнер Карпентье Фридрих-Вильгельм Мор
воспользовался этой же технологией для проведения сложнейшей операции по
восстановлению митрального клапана через три небольших разреза (их еще называют
портами) между ребрами пациента. Мор использовал робота с голосовым управлением,
способного реагировать на простые речевые команды; он также был способен запоминать
строение сердца и автоматически перемещался в нужное положение. Система оказалась
настолько эффективной, что Мору удалось выполнить операцию практически в одиночестве,
с участием лишь одной операционной медсестры. Таким образом сбылось пророчество,
сделанное Карпентье за десять лет до этого. Самую же свою строгую проверку новый
хирургический инструмент прошел позже, в тот год, когда Мор и Карпентье
продемонстрировали, что с помощью роботизированных систем можно проводить даже
аортокоронарное шунтирование (АКШ) – особенно кропотливую процедуру.
Результаты первых АКШ, выполненных с помощью роботов, были превосходными,
однако вскоре стали высказываться сомнения по поводу способности машин зашивать
крошечные коронарные артерии с такой же точностью, как это может сделать человек. Стали
разрабатываться устройства для ускорения процедуры: вместо швов края кровеносных
сосудов скреплялись крошечными металлическими зажимами наподобие скоб. Эта
процедура по-прежнему является новой, однако последние исследования говорят, что, во
всяком случае, в краткосрочной и среднесрочной перспективах роботизированная хирургия
дает результаты не хуже, чем старый добрый метод наложения швов вручную. Точно так же
результаты тысяч проведенных операций по восстановлению митрального клапана оказались
не хуже вмешательств, выполняемых без помощи машин. Пациенты, проходящие через
роботизированные операции, как правило, меньше времени остаются в больнице, раньше
возвращаются к работе и испытывают меньше боли.
Так неужели роботы – это будущее кардиохирургии? К сожалению, скорее всего, нет.
Когда хирурги берут на вооружение новые методы, самый главный вопрос, который
неизбежно возникает: спасет ли новая операция больше жизней, чем уже существующая?
Роботизированная хирургия, может, и позволяет пациентам проводить меньше времени в
больничной палате, однако обычные хирурги ничуть не хуже справляются с задачей не дать
своим пациентам умереть. Существуют и другие преграды для повсеместного
распространения данной методики: на покупку и обслуживание роботов необходимы
огромные, порой неподъемные, суммы денег; хирургам необходимо проходить
дополнительную подготовку, чтобы набраться опыта в их использовании; и операции с
участием робота занимают больше времени. Один хирург высказался по этому поводу
следующим образом: «Кардиологи использовали инновации, чтобы упростить себе работу.
Мы же умудрились свою работу только усложнить». Робот-хирург сможет вытеснить
человека лишь тогда, когда сумеет качественней выполнять его работу.
Стремление свести к минимуму негативные последствия операции путем использования
методов наименьшего вмешательства привело некоторых хирургов к рассмотрению другой,
несколько сбивающей с толку, возможности. В октябре 1998-го врачи из больницы Гювен в
столице Турции Анкаре начали проводить операции на сердце, во время которых пациенты
оставались полностью в сознании. Вместо общей анестезии им делали уколы в спинной мозг
для потери чувствительности всей грудной клетки, и хирург проводил аортокоронарное
шунтирование прямо на бьющемся сердце. Подобный шаг в прошлое медицины был
обоснован двумя причинами: желанием исключить связанные с общей анестезией риски, а
также возможностью постоянного контроля неврологического состояния пациента, что было
весьма полезно для выявления редких, но при этом крайне опасных осложнений.
На сегодняшний день один из самых отважных новаторов в кардиохирургии, который
делает операции на пациентах, находящихся в сознании, – это Вивек Джавали из Института
сердца Вокхард в Бангалоре. В 2004 году он начал проводить ряд процедур, в том числе
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
195
аортокоронарное шунтирование, замену клапанов и операции на открытом сердце по
исправлению врожденных патологий, без применения общей анестезии и аппарата
искусственной вентиляции легких. У нескольких из его пациентов было замечено явление,
прежде неизвестное медицине: после подсоединения к аппарату искусственного
кровообращения они внезапно – без какой-либо видимой причины – переставали дышать.
При обычных обстоятельствах эта ситуация потребовала бы экстренных мер, однако их
кровь насыщалась кислородом механическим путем, так что причин для паники не было.
Кардиологическая операция на человеке в сознании – это, пожалуй, самые сильные
впечатления, которые только можно испытать. Только представьте себя хотя бы на минуту
на месте пациента. Вы лежите на операционном столе, вы полностью в сознании. Вам
распиливают грудину, чтобы обнажить ваши внутренние органы, – к счастью, кто-то
предусмотрительно повесил перед вашим лицом простыню, чтобы вы ненароком не увидели
собственное сердце и легкие. Хирург не просто останавливает ваше сердце, но разрезает его
и начинает щипцами и иглой копаться внутри. При этом вы отвечаете на вопросы медсестры
и, что, пожалуй, самое странное, можете не дышать. Ощущения невероятные – вас
переполняет чувство свободы, словно вы во сне попали под воду, но при этом не тонете.
Мысль о том, что с вами может такое случиться, может показаться вам неприятной и даже
отталкивающей, однако большинство прошедших через это пациентов сообщают, что после
процедуры у них не осталось каких-то нехороших воспоминаний, да и дискомфорта они
никакого не почувствовали.
Кардиохирургия на пациентах в сознании – интригующая область медицины, за
разработку и практику которой с энтузиазмом взялись в нескольких центрах в Индии, Китае
и Японии, однако применять такой подход можно лишь к небольшой группе пациентов –
тем, кому общая анестезия противопоказана. Подобно лапароскопической и
роботизированной хирургии, эта методика является скорее привлекающей внимание
инновацией, чем революцией в медицине. На самом деле большинство последних
нововведений в кардиохирургии попадает именно в эту категорию, и на горизонте пока нет
ничего более радикального и нового, не предвидится пока никакого прорыва, который
можно было бы сравнить с ТИАК. Поразительно, насколько по-разному высказываются
интервенционные кардиологи и кардиохирурги, размышляя о будущем своей специальности.
Кардиологи переполнены энтузиазмом и, обгоняя события, объясняют перспективы развития
процедур с использованием катетера в ближайшие годы. Хирургам же мало что есть сказать,
и высказываются они на эту тему без особого энтузиазма: многие сходятся во мнении, что
потенциал для инноваций практически исчерпан. Теперь в их распоряжении имеется
проверенный репертуар операций для лечения всех распространенных болезней сердца.
Большинство этих методов настолько эффективно, что нет почти никакой необходимости в
разработке новых. Вместо этого все усилия направлены на усовершенствование уже
существующих методов, чтобы еще больше снизить уровень смертности и вероятности
развития осложнений.
Профессиональные спортсмены любят говорить, что если добиваться незначительных
улучшений в нескольких различных областях, то в сумме они дадут большое преимущество
над соперником. Этот подход впервые был предложен, а затем популяризирован Дэйвом
Брейлсфордом, тренером, под чьим руководством британская сборная по трековому
велоспорту лидировала на всех Олимпийских играх начиная с 2008 года. Нацелившись
улучшить показатели спортсменов, Брейлсфорд изучил все возможные аспекты их жизни,
начиная от аэродинамики посадки велосипедистов и заканчивая матрасами, на которых они
спали, – он даже привел хирурга, чтобы тот научил их правильно мыть руки с целью защиты
от инфекций. Кардиохирургия сейчас движется по похожему пути, стараясь добиться
лучших результатов за счет относительно небольших усовершенствований методик
проведения операций, используемой анестезии и других препаратов, а также
послеоперационного ухода. Полвека назад в типичной научной статье описывалась какая-то
новаторская операция с приведением иллюстраций и изложением одного-двух клинических
196
случаев. В наши дни эта статья напоминает скорее, отчет со статистическим анализом
огромного массива данных. Это очень важная работа, однако написана она так, что дух от
нее особо не захватывает.
Но все же было бы неправильно полагать, что инновациям пришел конец. Большинство
самых волнующих современных исследований сосредоточено на величайшем и
фундаментальном вопросе кардиологии: что может сделать хирург с сердцем, которое
отказывается работать? Кристиан Барнард думал, что нашел ответ, – вот уже больше
полувека пересадка сердца остается золотым стандартом лечения пациентов с необратимой
сердечной недостаточностью, когда лекарства уже бессильны. Это отличная операция –
средняя продолжительность жизни пациентов с донорским сердцем на данный момент
составляет пятнадцать лет. Вместе с тем она никогда не станет панацеей, как многие это
пророчили, потому что донорских органов просто-напросто не хватает на всех. В 2007 году в
очереди на пересадку сердца в Великобритании было 88 человек – к 2016-му их количество
увеличилось до 249, хотя число проводимых операций с тех пор значительно возросло. До
получения нового органа доживает менее половины ожидающих своей очереди пациентов, а
некоторым приходится проводить по году и более в отделении интенсивной терапии, пока
наконец их не прооперируют. Нехватка донорских сердец – острая проблема, с которой мало
что можно поделать: молодых здоровых людей теперь погибает меньше, чем раньше,
впрочем, об этом вряд ли стоит сожалеть.
Из-за катастрофической нехватки доступных для пересадки органов хирурги были
вынуждены начать мыслить нестандартно и ломать шаблоны. Одной из новых стратегий
были попытки использовать органы так называемых «пограничных» доноров – людей в
возрасте за пятьдесят или с симптомами каких-то неизлечимых болезней. В 1970-х
большинство донорских сердец поступало от жертв аварий – это были, как правило, молодые
люди в возрасте двадцати или двадцати с небольшим лет. Теперь в крупном европейском
центре трансплантологии средний возраст донора составляет примерно пятьдесят пять лет, и
хирурги регулярно пересаживают сердца, донорам которых было уже за шестьдесят. Одно из
решений проблемы – использование специальной технологии длительного хранения
донорского сердца, позволяющей перевозить его на большие расстояния. Традиционный
способ заключается в том, что сердце в течение нескольких минут после того, как оно
перестает биться, помещают в лед – это позволяет сохранить его ткани живыми вплоть до
четырех часов. В 2006 году на рынке появилось новое устройство под названием Organ Care
System – портативный насос-оксигенатор размером с небольшой чемоданчик,
предназначенный, чтобы прогонять через сердце теплую кровь в процессе транспортировки.
Прозванное «сердцем в коробке» устройство было в 2011 году взято на вооружение
больницей Гарфилда для транспортировки донорских органов из отдаленных регионов – оно
позволяло сердцу продолжать биться, получая кровь, более восьми часов, а этого было
достаточно, чтобы перевозить его между двумя любыми точками на Британских островах.
Отчаяние по поводу донорских сердец подтолкнуло хирургов также к тому, чтобы
поставить под вопрос одну из самых старых догм трансплантологии. На протяжении многих
лет единственными подходящими донорами было принято считать пациентов с
диагностированной смертью мозга при том, что сердце их все еще билось. В случае
остановки ишемия (прекращение кровоснабжения) за считаные минуты привела бы ткани
сердца к необратимым повреждениям. Так считалось повсеместно, пока в 2006 году
хирург-трансплантолог из больницы Папворт Стивен Лардж не убедил всех, наглядно
продемонстрировав, что остановившееся сердце можно на самом деле перезапустить, и тогда
оно продолжит работать целых сорок минут после того, как пациент умер. Это открытие
расширило круг потенциальных доноров, но заодно породило и ряд новых непростых
вопросов этического характера: по каким критериям должна констатироваться смерть? Как
быстро после остановки сердце можно вырезать? И как успеть получить разрешение у
родственников в то короткое «окно» времени, в течение которого орган будет оставаться
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
197
пригодным для пересадки? Только после подробного обсуждения этих вопросов и
согласования нового протокола новый подход получил применение в клинической практике.
Первая современная трансплантация с применением органа, изъятого у пациента с
остановившимся сердцем, была проведена в середине 2014 года хирургами из больницы
Святого Винсента в австралийском Сиднее
[34]
. Сердце было взято у донора, отключенного по
просьбе семьи от приборов искусственного жизнеобеспечения. Через полчаса после
остановки сердце подключили к устройству Organ Care System. В него начала поступать
новая кровь, и когда кислород достиг миокарда, сердце снова забилось и продолжало биться
на протяжении всей четырехчасовой перевозки до Сиднея. Здесь его трансплантировали в
грудь Мишель Грибилар – женщины 57 лет, безнадежно больной врожденной сердечной
недостаточностью. Менее месяца спустя ее уже выписали домой, и вскоре она могла
проходить большие расстояния, не испытывая усталости.
Этот метод использовался для проведения нескольких пересадок, однако у него есть
некоторые значительные недостатки, в частности, связанные с тем, что для перфузии сердца
Organ Care System использует собственную кровь пациента. Проблема в том, что к моменту
смерти кровь наполнена всевозможными токсичными веществами, вырабатываемыми
организмом в ответ на стресс и перенесенные травмы, а это может привести к повреждению
донорского органа. Чтобы обойти эту проблему, Стивен Лардж вместе с коллегами внес
изменения в процедуру проведения первой в Европе пересадки остановившегося сердца,
которая была сделана в больнице Папворт в феврале 2015 года. После констатации смерти
донора сердце перезапустили, не вырезая его из тела, но при этом исключили из
кровообращения мозг, чтобы избежать резкого выброса катехоламинов – веществ вроде
адреналина, которые захлестывают организм в процессе смерти мозга. Когда сердце удалось
стабилизировать, его снова остановили, вырезали из тела и подсоединили к Organ Care
System – оно было готово для пересадки. Реципиентом стал бывший боксер шестидесяти лет
по имени Хусейн Улюкан. Он поправился, и все было хорошо, но вторая пересадка оказалась
еще более успешной. Пациентом стал молодой мужчина, который в двадцать три года
умирал от сердечной недостаточности и уже провел два месяца в отделении интенсивной
терапии больницы. Через два месяца после пересадки врачи были потрясены, когда получили
от своего пациента видео, где тот запечатлел свое «выздоровление». Стивен Лардж был
ошарашен: «Помню, как видел этого парня в интенсивной терапии и думал, когда же у него
остановится сердце? Через две, три недели? А теперь он участвует в мотокроссе и катается
на одной ноге на водных лыжах».
По современным оценкам, использование доноров с остановившимся сердцем может
увеличить количество доступных для пересадки органов на целых 20 %. Вместе с тем это
решение способно помочь лишь в краткосрочном периоде. К моему удивлению, оказалось,
что многие хирурги-трансплантологи с нетерпением ждут, когда же их специализация сойдет
на нет. Один из них мне сказал: «Я хочу, чтобы трансплантации сердца в частности и
трансплантологии в целом пришел конец. Полагаться на органы умершего человека – это
довольно странная позиция. В итоге получается, что мы жалуемся на недостаточное
количество смертей!» Андре Симон – хирург, заведующий программой трансплантации
сердца в больнице Гарфилда – предположил, что трансплантация продолжит играть
определенную роль, но только для ограниченного числа тщательно подобранных пациентов.
ВЖС (вспомогательные желудочковые системы) сейчас развиваются с такой скоростью, что,
как полагает Андре Симон, в итоге они станут ответом для большинства пациентов, и в один
прекрасный день мы сможем наконец увидеть надежное искусственное сердце с
неограниченным сроком службы.
И действительно, в данный момент полным ходом идет разработка от начала до конца
искусственного сердца нового поколения. На протяжении десятилетий в доступе были лишь
модели с пневматическим приводом – довольно громоздкие устройства, навсегда
привязывавшие пациентов к портативным компрессорам. ВЖС с крошечными
электрическими моторчиками стали хорошей альтернативой, и ряд компаний теперь
198
работает над созданием электрического сердца на основе той же самой технологии. Эти
устройства не только гораздо меньше и эффективней пневматических насосов, но еще и
отличаются значительно большей долговечностью, так как перекачивающие кровь винты
ставятся на магнитной подвеске, благодаря чему не изнашиваются трением. Опыты на
животных дали обнадеживающие результаты, однако людям такие устройства
имплантированы пока еще не были.
Полностью искусственное сердце, но другого типа, все-таки было недавно опробовано на
человеке. Ален Карпентье, почти в 90 лет продолжающий заниматься инновациями, с
помощью инженеров из французской авиастроительной компании Airbus разработал
пульсирующее устройство с гидравлическим приводом, главная особенность которого –
применение биологических материалов наподобие тех, из которых изготавливали протезы
клапанов. В отличие от прежних моделей искусственного сердца, эта по своей конструкции
повторяет естественную форму органа, а внутренние стенки устройства выстланы коровьим
перикардом – эта биологическая ткань гораздо нежнее обращается с эритроцитами, чем
применявшиеся ранее полимеры. Кровь проталкивается по организму с помощью мембран,
которые пульсируют туда-сюда вслед за меняющимся давлением в силиконовом масле,
которое перекачивает электромотор. Это устройство также стало первым аппаратом,
автоматически регулирующим собственную скорость работы, – оно умеет определять,
находится ли пациент в состоянии покоя или испытывает физические нагрузки. Так как
мотор располагается внутри тела, то вместо громоздкого приводного модуля пациенту
достаточно носить с собой небольшой аккумулятор. Искусственное сердце Карпентье
впервые имплантировали в декабре 2013 года, и даже при том, что первые четыре пациента с
тех пор умерли – двое из-за того, что некоторые детали устройства перестали работать, –
полученные результаты были весьма обнадеживающими. На данный момент проводится
более масштабное клиническое исследование.
Один существенный недостаток искусственного сердца, который по-прежнему
вынуждает многих хирургов наотрез отказываться от его применения, – это его цена.
Стоимость этих высокоточных устройств начинается от ста тысяч фунтов, и ни одна система
здравоохранения в мире – будь то с государственным или частным финансированием – не
сможет обеспечить ими всех нуждающихся. Где же тогда искать решение? Некоторые
считают, что вылечить сердечную недостаточность помогут не машины, а животные с
фермы. Ученые еще десятки лет назад пришли к выводу, что спрос на донорские органы,
скорее всего, навечно обречен превышать предложение, и потому начали искать
альтернативные источники. В 1960-х годах американский хирург Кейт Римтсма провел
несколько успешных пересадок людям почек шимпанзе, и хотя первые попытки Джеймса
Харди и Кристиана Барнарда были неудачными, сама идея казалась вполне осуществимой.
Если удастся преодолеть определенные трудности, у ксенотрансплантации – пересадки
человеку органов других животных – будет одно важнейшее преимущество: теоретически
донорских животных можно будет разводить на специальных фермах, таким образом будет
найден практически неиссякаемый источник органов для пересадки.
К сожалению, эта задача оказалась куда сложнее, чем можно было себе представить.
Главной проблемой оказалось так называемое сверхострое отторжение. В 1960-х британский
хирург Рой Кальн приступил к серии опытов на животных, в ходе которых трансплантировал
собакам овечьи почки. Органы умирали в считаные минуты, «на глазах становясь
темно-красными, коричневыми, фиолетовыми, а затем черными». Иммунная система быстро
распознает клетки другой особи как чужеродные и начинает их атаковать – а если ткань и
вовсе принадлежит представителю другого вида, то реакция организма становится еще более
агрессивной. В 1980-х, когда исследования ксенотрансплантации стали набирать обороты,
многие ученые полагали, что процесс сверхострого отторжения можно подавить, если брать
донорские органы у животных, находящихся с человеком в тесном родстве, так как
иммунная система наиболее ожесточенно атакует ткани с другой ДНК. Самыми очевидными
кандидатами были павианы и шимпанзе, однако этим животным для достижения зрелого
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
199
возраста нужен не один десяток лет, из-за чего разводить их было бы нецелесообразно. Более
того, сердце даже самых крупных шимпанзе слишком маленькое, чтобы поддерживать
кровообращение среднестатистического человека. В середине 1980-х годов Дэвид Купер –
работавший тогда в Оклахоме британский хирург – заинтересовался возможностями
ксенотрансплантации. Отказавшись от идеи использования органов приматов, он
переключился на свиней. Каким бы странным это ни казалось, сердце свиньи чрезвычайно
похоже на человеческое, кроме того, их легко разводить, и они полностью вырастают всего
за год.
К сожалению, с сердцем свиньи тоже оказались связаны серьезные проблемы в плане
совместимости. В своих первых опытах Купер обнаружил, что после пересадки сердца
макаки павиану оно может спокойно проработать несколько дней или даже недель, прежде
чем начнется процесс отторжения. Когда же он пересадил павиану свиное сердце, то его
хватало лишь на несколько минут, после чего иммунная система примата полностью его
разрушала. Выяснилось, что в организме приматов – в том числе и человека –
вырабатываются антитела, нацеленные на борьбу с тканями свиньи, причем эта иммунная
реакция не врожденная, а формируется в первые месяцы жизни. Было совершенно
непонятно, зачем нам иммунитет против свиней, так как антитела обычно формируются
против патогенов, которые организм воспринимает в качестве угрозы для себя. С какой стати
иммунной системе младенцев учиться атаковать свиную ткань за месяцы до того, как они
смогут питаться твердой пищей, не говоря уже про свинину?
После многих месяцев работы исследовательская команда Купера обнаружила, что эта
иммунная реакция направлена не против самой свиной ткани, а против вещества,
находящегося на поверхности клеток этих животных. Галактоза-альфа-1,3-галактоза – это
сахар, который играет определенную роль в химических процессах организма всех
млекопитающих, за явным исключением приматов – в том числе человека. Молекулы этого
вещества также присутствуют в клеточных мембранах микробов, которые колонизируют
наш кишечник вскоре после рождения, что объясняет, почему иммунная система человека
вырабатывает против него антитела. В первые месяцы жизни наш организм учится
распознавать сахар как признак чужеродных клеток и впредь начинает атаковать любые
содержащие его ткани.
Попытки избавиться от этих клеток застопорились до 1992 года, пока небольшая
биотехнологическая компания в Кембридже под названием Imutran не сообщила о серьезном
прорыве. Она представила общественности генетически модифицированную – или же просто
трансгенную – свинью по кличке Астрид. Ее ДНК было изменено таким образом, чтобы в
клетках вырабатывался так называемый фактор ускорения распада комплемента (hDAF) –
специфичный для тканей человека белок. Ученые надеялись, что так нашу иммунную
систему удастся одурачить, и она распознает органы свиньи как человеческие, что, в свою
очередь, предотвратит отторжение. В 1995 году компания объявила, что хирурги из
больницы Папворт намереваются провести первую пересадку сердца от человека свинье уже
в следующем году. Казалось, до начала эры ксенотрансплантации оставались считаные
месяцы.
Но это ожидание, как выявилось в итоге, было ужасно преждевременным. Исследователи
вскоре обнаружили, что иммунобиологический барьер был устроен гораздо сложнее, чем
казалось вначале. А затем специалисты из другой области – микробиологии – подняли
проблему, которая вообще поставила под сомнение реализуемость всей этой затеи:
межвидовая инфекция. При пересадке свиных органов человеку есть риск попадания в
кровоток пациента свиных вирусов, и последствия этого весьма непредсказуемы. Многие
болезни, которые мы теперь считаем человеческими – в том числе ВИЧ, вирус Эбола и
корь, – изначально появились у животных, а затем, преодолев межвидовой барьер, перешли к
человеку. Таким образом, казалось, возникал реальный риск появления инфекций нового
типа. Наибольшее беспокойство у специалистов вызывала группа микроорганизмов под
названием «свиные эндогенные ретровирусы» (СЭР), избавиться от которых казалось
200
совершенно невозможно, так как они – неотъемлемая часть генома свиньи. Опубликованные
в 1997 году лабораторные исследования показали, что СЭР были способны заражать
человеческие клетки при любой концентрации – во всяком случае, в пробирке. Никто не
знал, будет ли это так же происходить и в живом организме и какими будут последствия.
Подобные неудачи привели к тому, что многие утратили веру в реальность этого проекта,
который совсем недавно выглядел столь многообещающим
[35]
.
Ряд компаний отозвал финансирование ксенотрансплантации, и СМИ потеряли к этой
теме всяческий интерес. Любопытно, однако, что как только все это выпало из поля зрения
общественности, исследователям тут же удалось добиться значительного прогресса в
решении проблемы отторжения. В феврале 1997 года команда ученых из Рослинского
института в Эдинбурге представила миру Долли – восьмимесячную овечку, которая сразу же
стала самым знаменитым представителем парнокопытных на планете. Ее клонировали из
клетки молочной железы, взятой у другой овцы, – впервые эти специализированные клетки
взрослой особи были использованы для клонирования млекопитающего. Ее рождение стало
триумфом генной инженерии, так как стало ясно, что ученые вышли на новый уровень
манипуляций с ДНК. Один из способов сделать ткани свиньи совместимыми с
человеческими заключается в изменении их биохимии, а лучший способ добиться этого –
переделать геном свиньи. Создание Долли дало понять, что подобное теоретически
возможно.
К Рождеству 2001 года в исследовательском центре города Блэксберг, штат Виргиния, на
свет появились пять здоровых поросят. Они выглядели совершенно нормальными, однако в
одном аспекте они кардинально отличались от всех когда-либо живших до этого свиней. В
их клетках отсутствовало вещество под названием альфа-1,3-галактозилтрансфераза –
фермент, отвечающий за производство того самого сахара галактозы, который провоцировал
сверхострое отторжение свиных органов иммунной системой представителей другого вида.
Ученым из Питтсбургского университета удалось «отключить» гены, провоцирующие
выработку фермента, лишив клетки свиньи способности вырабатывать этот сахар. Создание
этих свиней стало важным шагом в борьбе с отторжением, и команда Дэвида Купера из
Бостона впоследствии пересадила сердца нескольких таких свиней павианам. Двум вживили
обычные свиные сердца, и сверхострое отторжение убило обоих животных в течение
двадцати минут. Органы же генномодифицированных свиней не вызвали подобной реакции,
и один из павианов прожил с новым сердцем полгода – это было значительное достижение
по сравнению со всеми предыдущими попытками ксенотрансплантации сердца.
Это была, однако, лишь первая деталь сложнейшей головоломки: отторжение в итоге все
же убивало животных, указывая на то, что оставались и другие биохимические процессы,
которые нужно было укротить. Исследования показали, что были задействованы и другие
участки иммунной системы, а также что системы свертывания крови у свиней и приматов в
целом являются несовместимыми. В 2009 году ученые из Германии вывели свиней,
подверженных тройной генетической модификации, с целью обойти сразу несколько
механизмов отторжения. И это позволило добиться наилучших на данный момент
результатов. Один из павианов прожил год с имплантированным, параллельно его
собственному, свиным сердцем – эксперимент проводился ради того, чтобы проверить орган
на отторжение, а не на способность самостоятельно справляться с кровообращением.
Ученые продолжают обнаруживать и другие иммунологические механизмы, которые
необходимо укротить, прежде чем ксенотрансплантацию можно будет применять на людях.
Используемые на данный момент трансгенные свиньи прошли через целых шесть
генетических модификаций различного типа, но в итоге их может понадобиться еще больше.
Павианам, которым трансплантируют свиные органы, не обойтись без иммунодепрессантов,
как и людям после традиционной трансплантации. Но конечная цель – создание такого
свиного сердца, которое человеческий организм не смог бы отличить от своих собственных
тканей. Возможно, впереди нас ждут клинические испытания, однако им не дадут зеленый
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
Соседние файлы в папке Библиотека им академика М.И. Перельмана