Если ткань пересаживается в пределах одного организма (например, кожа — с одного места на другое) — успех обеспечен. Такая пересадка называется аутогенной. Если пересадка осуществляется между разными животными одного вида — она называется аллогенной (от греческого alios — другой). И наконец если трансплантат пересаживается особям другого биологического вида — такая операция называется ксеногенной (от греческого xenos — чужой).
При аллогенной и ксеногенной трансплантации успех операции сомнителен. Трансплантат обязательно отторгнется, во втором случае — быстрее, в первом — медленнее. Но тогда этого не знали, и неудачи объясняли плохой хирургической техникой.
Такого же взгляда придерживался ученый, который доведет до совершенства технику пересадки органов. Он разработает метод сосудистого шва, что явится принципиально новой точкой отсчета в хирургии вообще и трансплантологии в частности. Благодаря своему высокому мастерству этот ученый поймет, что механизмы отторжения трансплантата лежат гораздо глубже, чем тщательность выполнения хирургической операции. Он разочаруется в хирургии, уйдет в другую область исследований и там добьется новых выдающихся успехов. Расстанется с трансплантацией навсегда, но «хлопнув дверью», заставит ученых искать решение задачи. Имя этого человека — Алексис Каррель…
ЧУДЕСНЫЙ ШОВ
Именно А. Каррель, еще будучи студентом-медиком, впервые решил, что если тщательно соединить сосуды пересаженного органа с соответствующими ему сосудами в теле реципиента, то орган, хорошо снабжающийся кровью, обязательно приживется.
Эта заманчивая цель добиться того, чего не смогли сделать другие, влекла Карреля вперед. Фанатическое упрямство, воля и мастерство хирурга обеспечили успех. В 1905 году 32-летний Каррель, работая в Чикагском университете, совершил чудо — впервые в мире успешно произвел аутотрансплантацию конечности у собаки, используя оригинальную, разработанную им надежную методику сшивания кровеносных сосудов. В чем же заключается метод Карреля? Вот как описывает свидетель — хирург из Джорджтаунского университета Г. Хафнагель: «По окружности сшиваемого сосуда накладывали три шва на разном расстоянии, примерно в 120° друг от друга. Натягивая нити от двух швов, Каррель превращал одну треть окружности сосуда в прямую линию и сшивал каждый сегмент поочередно, меняя натяжение по кругу и таким образом соединяя концы артерии».
Действительно, все гениальное — просто. Метод Карреля совершил переворот в хирургии. Он спас тысячи солдатских жизней во время первой мировой войны. До сих пор этот метод является основным при сшивании сосудов. Без него хирургия остановилась бы в своем развитии, а пересадка органов осталась бы в истории медицины не больше чем забавой и фантазией. Так Алексис Каррель открыл медицине путь в будущее, а пересадку органов сделал технически осуществимой.
В 1912 году Каррель получил Нобелевскую премию и продолжал активно отрабатывать технику трансплантации различных органов. Он пересаживал почки собакам, однако результаты оказывались отрицательными. Каррель тщательно анализирует технику операций, усовершенствует ее, сосудистый шов, накладываемый им, безупречен, стерильность соблюдается тщательно, однако через 15–20 дней орган отторгается. Следуют новые и новые операции, но результат все тот же…
Потрясенный этим, он бросает хирургию, уходит из клинической медицины, уезжает к себе на родину во Францию и начинает заниматься экспериментальной биологией. Через несколько лет имя Карреля опять становится знаменитым — он разработал искусственную питательную среду для клеток и метод их длительного культивирования вне организма. Теперь ученый бредит новой идеей: изолировать клетки человеческого сердца, создать им условия для жизни и роста в искусственной среде и воссоздать в экспериментальных условиях весь орган для замены больного сердца в организме человека.
Эта идея хороша для фантастического романа. Современные биологи и медики понимают всю многообразную сложность этого начинания. В сердце так много типов клеток, к тому же различного происхождения (мышечных, нервных, соединительнотканных, эндокринных), выполняющих разные функции, что создать, вырастить и заставить работать такой ансамбль в искусственных условиях невозможно. По крайней мере, пока.
Алексис Каррель был счастлив и несчастен одновременно. Счастлив оттого, что обогатил медицину яркими открытиями и навсегда вошел в ее историю. Несчастен, потому что не сбылись его мечты — заменять пораженные органы и тем самым сделать человека практически бессмертным. Каррель не принес человечеству бессмертие, но своим «чудесным швом» избавил от гибели многих людей, открыл новые горизонты и наконец заставил ученых искать причину отторжения пересаженных органов. И они ее нашли…
АТАКА НА ИММУНИТЕТ
Молодой венский хирург Эмиль Холман тоже занимался трансплантацией. В 1923 году, пересаживая Детям на пораженные ожогом поверхности по 150–170 маленьких кусочков кожи, взятой от доноров, он заметил удивительные явления. Пересаженные кусочки кожи временно приживались и способствовали регенерации собственного кожного покрова. Но при повторных пересадках самочувствие детей ухудшалось: у них поднималась температура и появлялась сыпь на всем теле. Размышляя над этим фактом, Холман вспомнил об экспериментах русского микробиолога Николая Чистовича, который в 1898 году, работая у великого Мечникова в Пастеровском институте в Париже, впервые доказал, что введение животным под кожу в кровь чужеродных белковых веществ вызывает появление в их крови своих специфических белков — антител. При этом внешние признаки такой реакции, получившей название иммунизации, совпали с явлениями, замеченными Холманом.
Тогда Холман начал целенаправленно подбирать доноров для пересадки, тщательно протоколировал свои операции и на большом количестве наблюдений показал, что если для повторной пересадки использовалась кожа прежнего донора, то кожные лоскуты отторгались вдвое быстрее первых. В том случае, когда для повторной трансплантации использовалась кожа нового донора, отторжение наступало в два раза медленнее.
Если бы Эмиль Холман в те дни не просто предположил, что «каждая группа трансплантатов вызывает появление своих собственных антител, которые ответственны за последующее исчезновение пересаженной кожи», а пошел дальше и, забыв на какое-то время свою любимую хирургию, занялся экспериментальной иммунологией, он смог бы стать первооткрывателем иммунной природы несовместимости тканей! В 1975 году он напишет: «Какую блистательную возможность мы упустили!». Через 20 лет после Холмана шанс прийти к финалу первым не упустил Питер Медавар…
Поиск эффективных методов пересадки кожи английские врачи П. Медавар и Томас Гибсон вели во время второй мировой войны, когда тысячи раненых нуждались в таких операциях. Медавар начал с повторения опытов Холмана и получил те же результаты. Однако, будучи иммунологом, Медавар сразу же понял то, к чему Холман пришел после многих раздумий: первичный трансплантат служит антигеном (чужеродным фактором) для организма. После серии многочисленных разнообразных опытов и наблюдений Медавар определил специфичность иммунизации и убедительно показал на микроскопических препаратах иммунную природу отторжения.
Итак, природа отторжения познана. Необходимо искать пути ее преодоления. Без этого успешная пересадка органов невозможна. И снова возникает «феномен Холмана». Опять один ученый заметит факт, но не придаст значения, а через 8 лет другие исследователи обнаружат то же самое, один из них подробно опишет эту находку (и останется в тени), а второй, независимо от него, даст принципиально новое объяснение установленному факту и окончательно впишет свое имя в анналы, как автор открытие иммунной природы несовместимости тканей.
«Партнерами» Медавара в этой драме идей стали Рэн Оуэн и Милан Гашек. В 1945 году Оуэн, занимаясь экспериментальной эмбриологией в Калифорнийском университете, обнаружил, что при одновременном внутриутробном развитии двух телят-близнецов их системы кровообращения тесно контактируют между собой. У родившихся телят-близнецов в крови циркулируют эритроциты друг друга. Оуэн не придал этому факту должного значения. Звездный час результатов его наблюдения наступил лишь в 1953 году.
