Трансплантология - раздел медицины, изучающий проблемы трансплантации (transplanto — пересаживаю) органов и тканей, таких, как почки, печень, сердце, костный мозг, кожа и т.д.
Трансплантология имеет несколько направлений:
1. Ксенотрансплантация – трансплантация органов и/или тканей от животного другого биологического вида, чем человек.
2. Аллотрансплантация – трансплантация, при которой трансплантата является генетически и иммунологически другой человеческий организм.
3. Аутотрансплантация – трансплантата является его донором для самого себя. Например, трансплантация кожи человека при ожогах с неповрежденных участков на обожженные.
4. Искусственные органы – заменители естественных органов.
5. Клонирование органов из .
Родоначальником мировой трансплантологии считается советский ученый Владимир Петрович Демихов (1916-1998) – биолог, физиолог, хирург-экспериментатор. В 1937 году, будучи студентом-третьекурсником МГУ, он сконструировал и собственными руками изготовил первое в мире искусственное сердце и вживил его собаке.
В 1946 году впервые в мире Демихов пересаживает второе донорское сердце в грудную полость собаки. В том же году впервые в мире производит полную замену сердечно-легочного комплекса. В 1947 году также впервые в мире он осуществляет пересадку легкого без сердца. Через год делает пересадку печени. В 1951 году впервые в мире заменяет сердце собаки на донорское и доказывает принципиальную возможность подобных операций.
Идея замены пораженных патологическим процессом органов и систем человека возникла много тысячелетий назад. Однако техническое несовершенство хирургических методов и анестезиологического обеспечения не позволяли осуществить этот замысел. В то же время кровь, не требующая особых технических средств для забора и пересадки (переливания), используется очень давно. Еще в «Одиссее» Гомера (XII-VIII в.в. до н.э.) есть указание на использование крови с лечебной целью. В Древнем Египте военачальники, отправляясь в поход, брали с собой стада баранов, кровь которых использовали для лечения раненых воинов. Первый исторически достоверный факт переливания крови, осуществленного французом Жаном Дени от ягненка человеку, зафиксирован в 1666 году. Ж. Дени выполнил четыре таких переливания, из них два – успешно.
Развитие хирургической техники позволило предпринимать попытки пересадки отдельных наружных частей тела – пальцев, носа и даже конечностей, но все они заканчивались неудачно.
Началом современной эпохи в истории пересадки органов и тканей стало открытие в 1900 году австрийским микробиологом и иммунологом Карлом Ландштейнером групп крови, а позднее вместе с А. Винером – резус-фактора (Rh). Сегодня очевидно, что не только кровь, но и весь организм обладает той или иной групповой принадлежностью, так как групповые антигенные структуры свойственны всем тканям и биологическим средам организма (слюна, сперма и другие).
В начале ХХ века Каррель и Гутри успешно пересадили сердце и почки животным, но пересаженные органы через некоторое время перестали функционировать. Проанализировав операции, Алексис Каррель пришел к выводу, что нельзя рассматривать возникшие расстройства как вызванные хирургическими факторами: их нужно расценивать как вызванные хозяином, то есть биологическими факторами. Понимание природы этих «биологических факторов» пришло гораздо позже, когда иммунологи сумели выяснить различные аспекты взаимоотношений «хозяина» и трансплантата.
Клиническая трансплантология бурно начала развиваться только в 80-х годах прошлого века. Сроки выживания пока прослежены около 20–25 лет. Есть отдельные сообщения о выживании пациентов с пересаженными органами более 30 лет. Однако строгая статистика ведется только до 5 лет после операции. Более 80% пациентов с пересаженными органами живут это время. Около 40% пациентов выживают в течение 20 лет.
и трансплантология
При трансплантологии широко используется криоконсервация отдельных клеток и тканей. Охлаждение используют, чтобы как можно дольше сохранить жизнедеятельность клеток трансплантанта.
Чтобы сохранить живые клетки в течение нескольких месяцев, их хранят при температуре минус 72 градуса в твердой двуокиси углерода. При этой температуре все химические реакции практически приостанавливаются. Для более длительного хранения используют более низкие температуры, вплоть до температуры жидкого азота (минус 196 градусов). Теоретически в таком холоде хранение возможно на тысячи и миллионы лет.
В последние годы в трансплантологии все больше практикуется использование заранее запасенного собственного (или ближайших родственников) костного мозга и стволовых клеток, которые выделяют из пуповинной крови новорожденных. Основной способ хранения здесь тот же – глубинное и длительное охлаждение.
Дальнейшее совершенствование методов консервации органов необходимо для того, чтобы добиться сохранения изолированных органов на неопределенно длительное время и создать банк органов.
Трансплантология сегодня
Достижения трансплантологии, наряду с достижениями космонавтики, ядерной физики и информатики стали знамением науки конца прошлого столетия. Это высокотехнологичная сфера, сравнимая по сложности с космическими технологиями, которая, разрабатывая свои методики, инструменты, материалы, движет вперед всю медицину.
1) Создаются искусственные органы. Пусть они и не полный аналог живых, но выполняют те же функции и помогают продлить человеку жизнь.
Стадия разработки: проводятся клинические исследования.
Ученые довольно давно занимаются проблемой создания искусственных костей. Недавно было обнаружено, что лимонная кислота в сочетание с октандиолом (нетоксичным химикатом) создает вещество желтого цвета, похожее на резину, которому можно придать любую форму и заменить им поврежденную часть кости. Полученный полимер, смешанный с гидроапатитовым порошком, в свою очередь «превращается» в очень твердый материал, который можно использовать для восстановления сломанных костей.
Стадия разработки: исследователи на пороге создания настоящей кожи.
Созданная в 1996 году искусственная кожа используется для пересадки пациентам, чей кожных покров был сильно поврежден сильными ожогами. Метод состоит в связывании коллагена, полученного из хрящей животных, с гликозаминогликаном (ГАГ) для развития модели внеклеточной матрицы, которая создает основание для новой кожи. В 2001 году на основе этого метода была создана самовосстанавливающаяся искусственная кожа.
Еще одним прорывом в области создания искусственной кожи стала разработка английских ученых, которые открыли удивительный метод регенерации кожи. Созданные в лабораторных условиях клетки, генерирующие коллаген, воспроизводят реальные клетки человеческого организма, которые не дают коже стареть. С возрастом количество этих клеток уменьшается, и кожа начинает покрываться морщинами. Искусственные клетки, введенные непосредственно в морщины, начинают вырабатывать коллаген и кожа начинает восстанавливаться.
Стадия разработки: создана и успешно прошла тестирования, находится на стадии промышленного производства.
Искусственная сетчатка Argus II в скором времени будет лечить людей, страдающих от различных форм слепоты, таких как дегенерация желтого пятна и пигментная дегенерация сетчатки.
Стадия разработки: эксперименты.
Как известно, саламандры могут регенерировать оторванные конечности. Недавно проведенные исследования подарили людям с ампутированными конечностями надежду на возможную регенерацию утраченных частей тела. Ученые успешно вырастили новые конечности на саламандре, используя экстракт из мочевого пузыря свиньи. Исследователи находятся на самой ранней стадии развития новой технологии, которая только будет разработана – до ее применения на людях еще далеко.
2) Выращиваются органы из стволовых клеток
Прогрессивным направлением трансплантологии будущего становится выращивание органов для трансплантации из стволовых клеток человека. Это научное направление признано более перспективным, так как органы, созданные из стволовых клеток пациента, имеют гораздо больше шансов прижиться. Если исследования ученых увенчаются успехом, то в будущем станет возможным заменить любой орган собственного тела на более молодой, здоровый и... свой собственный. Однако на данный момент ученые далеки от этой футуристической картины. Одним из факторов, ограничивающих исследования, является этический вопрос использования эмбриональных стволовых клеток.
В мире трансплантологической помощью уже воспользовались более миллиона человек.
Ежегодно в России около 5 тыс больных нуждаются в пересадке органов или тканей. По прогнозам аналитиков в нашем столетии 50% операций будут связаны с пересадкой органов.
Источники информации:
- Трансплантология: вчера, сегодня, завтра
- Продление жизни: трансплантология
- Трансплантология