Жизнь вне тела: как искусственный «дом для органов» спас первого пациента

Швейцарские ученые отчитались в журнале Nature Biotechnology о замечательном достижении. Они создали аппарат, поддерживающий жизнь в органе, извлеченном из тела. Печень мертвого донора провела в таком устройстве три дня. За это время медики привели в порядок орган, который изначально не был годен для трансплантации. Печень пересадили пациенту, не имевшему почти никаких шансов дождаться операции по стандартной процедуре. Реципиент вскоре выписался из больницы и уже год как чувствует себя хорошо.

Новый подход может хотя бы отчасти решить проблему нехватки донорских органов, ежедневно стоящую жизни множеству людей.

Собрать человека по частям

Согласно базе данных по донорству и трансплантации Transplant Observatory, в 2020 году было пересажено почти 130 000 человеческих органов. Это примерно 15 операций в час. Но и таких объемов недостаточно: в одних только США ежедневно умирает 17 пациентов, не дождавшихся спасительной трансплантации.

Впрочем, в США и ряде других стран действует презумпция несогласия на посмертное изъятие органов. Такое изъятие возможно, только если человек согласился на него при жизни. В России все наоборот. Согласно статье 8 Федерального закона от 22 декабря 1992 года N 4180-I «О трансплантации органов и (или) тканей человека», каждый из нас после смерти по умолчанию становится потенциальным донором органов. Избегнут этого те, кто при жизни прямо запретил подобную процедуру (запретить изъятие органов у усопшего может также супруг или близкие родственники).

Однако нельзя сказать, что донорские органы непрерывным потоком льются на столы российских трансплантологов. Скажем, пересадки почки в Москве придется ждать полтора-два года. Да и в других странах время ожидания измеряется годами. Даже в Испании, одной из эталонных стран по этому показателю, число посмертных доноров измеряется десятками человек на миллион населения в год. Неудивительно, что тяжело больные люди рискуют попросту не дожить до операции. 

Почему так происходит? Во-первых, не всякий труп имеет смысл «разбирать». Трудно ожидать, например, что тело умершего от хронических болезней станет источником здоровых органов. Во-вторых, донор должен подходить реципиенту по нескольким критериям (например, группе крови).

Наконец, извлеченные из тела органы быстро теряют жизнеспособность. Хранить их в холоде можно лишь считанные часы. В эти сроки должен уложиться весь путь из одного организма в другой (и реципиент может упустить свой шанс, просто не ответив вовремя на звонок). В связи с этим, например, более 60% извлеченных донорских сердец и легких пропадает впустую.

Ученые против смерти

Многие научные группы по всему миру различными способами пытаются решить проблему дефицита донорских органов. Например, недавно человеку впервые пересадили сердце свиньи. Власти разрешили новаторскую операцию, поскольку пациент срочно нуждался в пересадке сердца и почти наверняка не дожил бы до получения обычного донорского органа. Гены животного были модифицированы, чтобы чужеродные ткани не отторгались человеческим организмом. К сожалению, вместе с сердцем в организм пациента занесли свиной вирус, что привело к смерти. 

Есть и работы по созданию искусственных органов, как электронно-механических, так и биоинженерных. Последний путь особенно соблазнителен, ведь вряд ли можно придумать для человеческого тела лучшую деталь, чем настоящий живой орган. Наибольшие успехи  достигнуты в биоинженерии относительно простых органов вроде мочевого пузыря. И даже такой сложный орган, как легкое, уже создавали в лаборатории и пересаживали в организм животного. Но широкое применение подобных методов к человеку — дело будущего.

Самый консервативный (читай реалистичный) путь — продлить жизнеспособность извлеченных донорских органов. Во-первых, это даст больше времени на то, чтобы орган и нуждающийся в нем человек оказались в одной операционной. Во-вторых, время можно использовать, чтобы сделать пригодными для пересадки органы, которые сейчас отбраковываются.

Как вылечить печень мертвого

В 2020 году швейцарские ученые представили устройство, продлевающее жизнеспособность донорской печени. И это не холодильник, а имитация организма, в которой человеческий орган чувствует себя почти как дома. Насос, имитирующий сердце, прокачивает сквозь аппарат жидкость на основе человеческой крови, лишенной иммунных клеток. Генератор кислорода берет на себя функции легких. В «кровь» добавляются нужные питательные вещества и гормоны. Наконец, механизм имитирует естественные движения печени в ритме человеческого дыхания. В этих условиях подопытный орган сохранял жизнеспособность до десяти суток.

В своей работе ученые столкнулись с этическими трудностями. Допустим, у мертвого донора изъята печень. Лучшее, что можно с ней сделать — это тут же пересадить подходящему реципиенту, а не тратить драгоценный орган на эксперименты. Но как тогда протестировать новую технологию?

В испытаниях своей машины исследователи использовали печень, признанную негодной к пересадке. Следующим этапом опытов должна была стать трансплантация «выхоженного» органа человеку. Федеральное управление общественного здравоохранения Швейцарии согласилось на это при двух условиях. Во-первых, в экспериментальном аппарате будет «доведена до кондиции» печень, которая иначе была бы просто отбракована. То есть исследование ничего не отнимет у обычного запаса донорских органов. Во-вторых, она будет пересажена пациенту, у которого нет почти никаких шансов дождаться своей очереди по стандартной процедуре. То есть на риск (разумеется, со своего ведома и согласия) пойдет человек, в ином случае практически обреченный на смерть.

Такой пациент вскоре нашелся. Мужчина 62 лет страдал от агрессивного рака печени. Ему срочно требовалась трансплантация, но очередь на нее должна была подойти лишь примерно через год. Столь долгое ожидание было почти равносильно смертному приговору.

В мае 2021 года на стол медикам попало тело 29-летней женщины. Ее печень была заражена болезнетворными бактериями и к тому же имела опухоль неизвестного происхождения. Чтобы определить, доброкачественная она или злокачественная, требовалось время, а его не было. Так что все центры трансплантации отказались от такого донорского материала. Он-то и попал в руки исследователей.

Ученые поместили печень в аппарат и применили антибиотики, чтобы избавиться от бактерий. Одновременно специалисты исследовали опухоль и убедились, что она доброкачественная. Все процедуры заняли трое суток. Естественно, жизненные показатели печени непрерывно контролировались. Как только медики убедились, что орган стал пригоден для трансплантации, его пересадили. Исследователи особо подчеркивают, что старались довести печень «до кондиции» как можно быстрее, чтобы не увеличивать риск для пациента.

На двенадцатые сутки после операции мужчина был выписан из клиники. Врачи тщательно наблюдают за его здоровьем уже в течение года, но за это время наблюдалось лишь одно не слишком серьезное осложнение, уже купированное.

Разумеется, это только первая операция. Если дальнейшие испытания тоже пройдут успешно, хранение органов в «искусственном теле» может полностью вытеснить хранение в холоде. И тогда у множества людей появится шанс на спасение.