Чтение с Кровь5: фрагмент из книги «Главное в истории медицины»
Кровь5 регулярно рассказывает, как различные научные достижения сделали рак крови излечимым, в том числе благодаря пересадке костного мозга. Кратко и емко эти факты собраны, среди прочего, в книге «Главное в истории медицины. Хронология, врачи, ученые, открытия. От операций майя до искусственного интеллекта» Ольги и Сергея Гиляревских. С разрешения издательства «МИФ» публикуем отрывок из нее – о переливании крови, стволовых клетках, химиотерапии и трансплантологии.
Переливание крови
Веками люди верили в гуморальную медицину. Согласно ей, кровь – одна из четырех основных жидкостей (гуморов) в организме, наряду с желтой желчью, черной желчью и флегмой. Нарушение гармонии жидкостей приводило к болезням, при этом кровь считалась опасной не недостатком, а избытком. Из-за теории Галена о том, что она образуется из пищи, от печени расходится к органам и конечностям, а там может испаряться, застаиваться и сгущаться, многие прибегали к кровопусканиям. Если же своей крови все-таки не хватало, больным предлагалось пить чужую: животных и людей. Например, в 1492 году ватиканские врачи безуспешно лечили умирающего папу Иннокентия VIII, давая ему кровь юношей.
Благодаря идее Уильяма Гарвея о том, что кровь обращается по замкнутому кругу, ее стали воспринимать как ограниченный ресурс. И врачи задались вопросом: можно ли восполнять его при сильной кровопотере?
Проблему начали изучать, причем не только с целью восполнить нехватку крови, но и для лечения, например, приступов ярости (вводя пациенту кровь кроткого ягненка) или для достижения гармонии в браке (переливая кровь холеричной жены меланхоличному мужу).
И все же осложнения при переливании мешали людям до начала ХХ века – пока не были открыты группы крови.
В 1900 году австрийский врач Карл Ландштейнер заметил, что кровь двух людей при контакте иногда слипается. Он отделил клетки крови от сыворотки и провел ряд экспериментов, выделив в результате возможные группы крови А, В, С и АВ. Кроме того, изучая макак-резусов, он обнаружил, что наличие или отсутствие определенного антигена может повлиять на совместимость крови, даже внутри одной группы. Ландштейнер назвал это резус-фактором в честь животных, на которых проводил эксперимент.
Стволовые клетки
Стволовые клетки – прародители всех клеток в организме. Они самообновляются и в процессе деления образуют клетки различных тканей, то есть их предназначение – восстановление и регенерация. Они делятся на эмбриональные, фетальные, стволовые клетки пуповинной крови и стволовые клетки взрослого человека. Понятие «стволовая клетка» ввел русский ученый Александр Максимов в 1908 году.
Один из первооткрывателей структуры ДНК, Джеймс Уотсон, подчеркивал уникальность стволовой клетки – факт, что под влиянием внешних инструкций она может превратиться в любую другую. А значит, в перспективе из стволовых клеток можно будет создавать ткани для трансплантации. Причем необязательно будет выращивать искусственные эмбрионы: стволовые клетки содержатся и в организме взрослых.
Толчком к развитию клеточной трансплантологии стала трагедия Хиросимы и Нагасаки: ученые стали искать эффективные средства для защиты от радиации.
Восстановительное действие наблюдали при трансплантации гемопоэтических стволовых клеток мышам, собакам и обезьянам. Первую трансплантацию у человека выполнил американец Доннал Томас в 1959 году: провел пересадку костного мозга между близнецами, у одного из которых был лейкоз.
Гематологическая трансплантология продвинулась вперед после открытия так называемого «иммунного паспорта» человека. С его учетом сегодня и подбирают органы для трансплантации. Первый регистр доноров костного мозга, готовых поделиться гемопоэтическими стволовыми клетками, был создан в Лондоне в 1973 году. В 1974 году стволовые клетки обнаружили в пуповинной крови, и это открытие дало альтернативные источники таких клеток.
Химиотерапия
Рак знали давно, но до начала ХХ века основным инструментом для удаления злокачественных опухолей оставался скальпель хирурга. Во время Первой мировой войны в сражении около бельгийского города Ипр немецкая армия впервые применила отравляющее вещество, названное «иприт». Действие этого яда приводило к развитию слепоты, появлению язв и ожогов. Многие пострадавшие умирали.
При более пристальном изучении последствий врачи обнаружили у отравленных ипритом резкое снижение уровня лейкоцитов в крови. Одним из тех, кто исследовал результаты применения иприта, был американский хирург Эдвард Крамбхаар. Рассматривая под микроскопом костный мозг пострадавших солдат, Крамбхаар заметил, что там не происходит деления клеток. А ведь этот процесс необходим: именно в костном мозге вырабатываются новые клетки крови. Врач сделал вывод, что иприт останавливает митоз, а значит, и регенерацию тканей, и поэтому язвы, появившиеся вследствие отравления этим ядом, так плохо заживают.
После войны появились еще более ядовитые соединения – азотистые иприты. С декабря 1941 года фармакологи Луис Гудман и Альфред Гилман, работавшие в Йельском университете, по заказу военных начали искать антидот. Вспомнив выводы Крамбхаара, фармакологи решили проверять антидот на опухолевых клетках: если митоз возобновляется, значит, эффект есть и иприт нейтрализован. Следующим логичным шагом было проверить, не может ли иприт остановить рост опухоли. Препараты на его основе стали первыми эффективными средствами против онкологических заболеваний. Они действовали недолго и плохо переносились больными, но начало было положено, и ученые стали разрабатывать менее токсичные и более эффективные препараты.
Основоположником современной химиотерапии считают американского педиатра Сидни Фарбера. Один из самых известных разработанных им препаратов – метотрексат, который до сих пор остается в арсенале онкологов.
Трансплантология
В 1835 году Николай Пирогов издал монографию «О пластических операциях вообще, о ринопластике в особенности», ставшую настольной книгой для многих трансплантологов и пластических хирургов. Но отправная точка развития практической трансплантологии – 1902 год. Именно тогда французский хирург Алексис Каррель разработал сосудистый шов, что сделало возможной пересадку органов с сохранением кровоснабжения. За свои достижения в 1912 году Каррель получил Нобелевскую премию в области физиологии и медицины.
В 1933 году советский хирург Юрий Вороной впервые в мире пересадил человеку почку от умершего донора.
В 1946 года начал свои уникальные операции по пересадке органов собакам Владимир Демихов, ставший отцом мировой трансплантологии.
Во второй половине ХХ века начался расцвет трансплантологии по всему миру. Первую успешную пересадку почки от живого донора в США выполнил Джозеф Мюррей в 1954 году, а в СССР – Борис Петровский, в 1965-м. Ортотопическая (пересаженная вместо печени реципиента) трансплантация печени произошла в 1963 году, это достижение принадлежит американскому хирургу Томасу Старзлу. Поджелудочную железу первыми пересадили его соотечественники Уильям Келли и Ричард Лиллехай в 1966 году. В 1967 году состоялась первая успешная пересадка сердца человеку, которую выполнил южноафриканский хирург Кристиан Барнард. В нашей стране первую трансплантацию этого органа провел Валерий Шумаков, лишь 20 лет спустя. СССР отставал от мировой трансплантологии, что объяснялось ограничениями законодательства и отсутствием донорских центров. Пересадку легких успешно провел американский хирург Джоел Купер: в 1983 году он имплантировал одно легкое, а в 1986-м – оба.
В 1991 году Всемирная организация здравоохранения выпустила руководящие принципы трансплантации органов и тканей человека, которые легли в основу законодательств большинства стран.
