Ксенотрансплантация

КСЕНОТРАНСПЛАНТАЦИЯ - вживление органов животных человеку искусственным путем. Успехи медицины позволяют проводить операции по замене отдельных износившихся или травмированных человеческих органов на внутренние органы животных. Особенно успешно идет процесс приживления в человеческом теле внутренних органов свиней, хотя врачи с некоторым оптимизмом присматриваются и к другим животным, в первую очередь шимпанзе и баранам. Несомненная польза в спасении человеческих жизней наталкивается в данном случае на некоторые нравственные проблемы.

Трансплантация

Почти четверти миллиона людей с тяжелыми заболеваниями современная трансплантология подарила возможность продления жизни, но она же породила ряд новых непростых моральных, юридических и социальных проблем. Самая, пожалуй, острая сегодня в аллотрансплантации (пересадке органов и тканей от человека человеку) проблема – нехватка донорского материала. Во многом именно поэтому на пересадку таких внутренних органов как почка, сердце, печень врачи идут лишь в тех случаях, когда традиционное медикаментозное или хирургическое лечение исчерпало себя полностью и больной обречен на скорую смерть.

По статистическим данным в настоящее время лишь в экономически развитых странах не менее 150 тыс. человек нуждаются в пересадке донорских органов и тканей. Мировая же потребность во много раз больше. По сравнению с 1988 годом она удвоилась и продолжает ежегодно увеличиваться на 15%, а удовлетворяется только для пациентов до 65 лет всего на 5-6%. В США около 30 тыс. человек, а в Великобритании около 6 тыс. человек включены в "листы ожидания" донорского сердца, почек, легких или печени, но лишь у 10% из них есть шанс дождаться трансплантации.

Другой лимитирующий фактор – цена донорского органа. В США трансплантация почки стоит около 90 тыс. долл., не считая последующих ежегодных расходов в 7 тыс. долл. на лекарства, которые необходимо принимать постоянно на протяжении всей жизни, чтобы предотвратить отторжение пересаженного органа. В России сегодня пересадка почки обойдется коммерческому больному не менее чем в 250 тыс. рублей, опять же не считая расходов на крайне дорогие импортные лекарства. Поэтому большинство трансплантаций почек в нашей стране осуществляется при финансовой поддержке органов здравоохранения, которые однако, как известно, весьма ограничены в бюджетных средствах. Поэтому количество пересадок почек в последние годы у нас заметно сократилось. Подобная операция стала практически недоступной рядовому гражданину, работающему в бюджетной сфере, даже если это обрекает его на неминуемую смерть.

Ксенотрансплантация

Одним из перспективных путей ее решения сегодня считают использование для пересадки человеку органов и тканей животных – ксенотрансплантацию. Но до последнего времени она рассматривалась только теоретически – казалось невозможным предотвратить отторжение таких органов. Действительно, если даже у хорошо подобранной человеческой пары донор–больной существует реальная угроза отторжения (кроме близнецов) пересаженного органа, и пациенту приходится всю оставшуюся жизнь принимать подавляющие иммунитет иммуносупрессивные препараты, то в случае животного и человека несовместимость много больше. В сущности, пока еще никто не знает, как в течение длительного времени будет функционировать в организме человека пересаженный чужеродный орган животного, даже если он приживется.

Правда, единичные относительно успешные попытки пересадки органов животных предпринимались. Так, в 1963 году К.Римстма пересадил человеку почку шимпанзе, которая функционировала в течение девяти месяцев. Позднее пробовали пересадить человеку сердце и печень приматов. Но результаты таких экспериментов не слишком обнадеживали. Дело в том, что при пересадке органа животного иммунологический конфликт начинается немедленно после операции и протекает от несколько минут до нескольких часов. В пересаженном органе происходят сложные морфо-физиологические изменения, в результате которых развивается отек, кровоизлияния, закупорка мелких сосудов и орган очень быстро погибает.

Процесс отторжения запускается активацией постоянно находящихся в крови человека антител, призванных защищать организм от чужих для него веществ, и так называемого комплемента – группы из девяти белков, которые в нормальном состоянии присутствуют в крови в виде неактивных ферментов. При попадании в организм чужеродных агентов (антигенов), что и происходит при пересадке органа животного, антитела связываются с чужеродным антигеном, и образованный комплекс антиген-антитело вызывает неконтролируемую активацию комплемента. В результате на поверхности чужих клеток образуется сложный белковый комплекс, который вызывает необратимые изменения, а затем и уничтожение этих клеток.

Одной из мишеней для действия комплемента в тканях ксенотрансплантата становятся так называемые эндотелиальные клетки, выстилающие внутреннюю стенку мелких кровеносных сосудов. В здоровых тканях клетки эндотелия выступают в качестве барьера на пути проникновения белков и клеток крови через стенку сосуда в ткани и активно тормозят внутрисосудистый тромбоз. Под влиянием описанных процессов, а также секреции в кровь ряда некоторых других патологических факторов, клетки эндотелия преображаются, теряют свою барьерную функцию и стимулируют образование тромбов, закупоривающих просвет сосудов.

Чем эволюционно ближе животное-донор к человеку, тем вероятнее успешная пересадка органа. Однако множество причин сдерживает использование человекообразных обезьян для целей трансплантиции. Это и ограниченное количество животных этого вида, и трудности выведения их в неволе в больших количествах, и невозможность обезопасить больного от инфекционных заболеваний донора, не говоря уже об этических проблемах, связанных с убийством обезьян.

Как ни удивительно, но нашлось животное, обладающее существенными преимуществами по сравнению с приматами. Свиньи широко распространены, их легко выращивать и содержать, их органы сходны с человеческими по размерам и физиологии, многие люди принимают факт изъятия свиных донорских органов, поскольку свиней выращивают как источник пищи для человека. По статистическим данным, в мире около 700 млн домашних свиней, большая часть которых ежегодно перерабатывается в пищу и обновляется за счет высокой продуктивности свиноматок.

Открывшаяся возможность использовать свиней в качестве доноров органов для человека активизировала иммунологические, вирусологические, молекулярно-биологические, в том числе и генно-инженерные, исследования этих животных. Был выявлен механизм отторжения пересаженного органа свиньи, намечены пути его преодоления. Следующим этапом стало создание особых – трансгенных животных, клетки которых содержат, кроме собственных, еще и не свойственные данному виду гены. В организме таких животных вырабатываются белки, предотвращающие поражение пересаженного органа иммунной системой человека. Как это осуществляется на деле? Генно-инженерным (трансгенным) способом вызывают изменения в генетическом аппарате зародыша свиньи. Затем эмбрион внедряют в матку суррогатной матери, где и протекает беременность. У родившегося поросенка ткани по многим параметрам оказываются совместимыми с человеческими и не подвергаются острому отторжению.

Судя по всему, трансгенным технологиям в ксенотрансплантации обеспечено большое будущее. Становится возможным приживление и сохранение ксенотранстплантанта без постоянного лечения в течение всей последующей жизни. Таким образом, благодаря раскрытию механизмов тканевой несовместимости и достижениям генной инженерии появилась реальная перспектива осуществления ксенотрансплантации. Возможно, генно-инженерная свинья и есть путь к окончательному решению проблемы. Британские эксперты предсказывают, что в ближайшие годы в мире будет более 300 свиноферм, работающих по программе пересадки органа.

Хотя главные трудности еще впереди, есть все основания утверждать, что проблема сверхострого отторжения ксенооргана может быть решена достаточно скоро и что мы сможем использовать свинью или другое млекопитающее в качестве неограниченного источника органов для человека.

Однако помимо отторжения пересаженного органа, здесь существуют и другие проблемы. Недавно две научные группы в Лондоне представили данные о наличии в тканях свиньи разновидностей вирусов, относящихся к так называемым ретровирусам, которые способны заразить клетки человека после трансплантации и в дальнейшем вызвать онкологические заболевания. Обычно присутствия инфекционного начала в органах донора можно избежать путем селекции непатогенных животных. Но в данном случае ретровирусы присутствуют в зародышевой ДНК и могут вызвать заболевание в условиях существования уже пересаженного органа в теле человека.

Известно, что у человека есть защитные факторы сыворотки крови и другие системы иммунитета, способные побороть патогенное начало, в том числе и ретровирусы. Однако в условиях иммунодефицита, когда применяются угнетающие иммунную систему лекарства, необходимые для профилактики отторжения пересаженного органа, защитные силы организма резко снижаются, и возникает реальная угроза заражения ретровирусом и развития онкологических заболеваний. Но и при обычной пересадке органов от человека человеку, в условиях постоянного в течение всей жизни приема лекарств, препятствующих отторжению, риск вирусных инфекций, таких, например, как ВИЧ, или микробных заболеваний, например бронхолегочных инфекций, намного повышается, а также возникает вероятность развития опухолевого процесса. При проведении манипуляций с органами и тканями животных необходимо тщательное обследование животного-донора, чтобы избежать риска возникновения вирусной инфекции, а также вакцинация больного против возможного заражения.

В связи с полученной информацией мнения ученых разделились. Одни считают необходимым наложить запрет на попытки ксенотрансплантации. Другие полагают, что прогресс медицины позволит преодолеть риск. Всемирная организация здравоохранения, а также Министерство питания и лекарств США рекомендовали всемерно поддерживать экспериментальные работы по ксенотрансплантации, но объявить мораторий на несколько лет на проведение клинических пересадок органов животных человеку.

История

Античный период (1000 до Р.Х.)

Первые попытки имплантации (Африка, Америка) человеку зубов животных. В Древнем Египте перед мумификацией отсутствующие зубы восстанавливали. Рентгенологическое исследование черепа показывает хорошую адаптацию кости вокруг «искусственного корня», т.е. работа выполнялась с исключительной точностью.

1682

Материя животного была трансплантирована впервые доктором, лечившим русского дворянина с поврежденным черепом, используя части черепа собаки. Известно, что операция была успешна, но русская церковь пригрозила дворянину отлучением, если он не избавится от имплантат.