Чтение онлайн

Роберт Уайт не скрывает технологию процесса: «Для того чтобы пересадить голову от тела Х к телу Y, необходимо сначала сделать надрезы на обеих шеях, рассечь мышцы, кровеносные сосуды и нервы так, чтобы нетронутыми остались только спинной мозг, сонная артерия и яремная вена. Затем надо постепенно обломить все позвонки, чтобы спинной мозг остался в твердой мозговой оболочке. Только после этого с помощью гибких катетеров соединяется кровообращение в голове Х и теле Y. Наконец, посредством рассечения спинного мозга голова Х отделяется от „никчемного“ родного тела, а от тела Y точно так же отделяется „никчемная“ голова. Рана на шее сшивается, и хирурги празднуют очередную победу над смертью». По этой методике производились операции на обезьянах, а вскоре предполагается проводить испытания на людях. Отрицательным моментом тотальной трансплантации тела является тот факт, что из двух человек можно «сделать» только одного. В то же время успокаивает конечный результат: получившийся объект обещает быть вполне трудоспособным.

Трудности с донорскими органами поставили перед учеными задачу создания искусственных органов. Новое направление в трансплантации оформилось в самостоятельную сферу примерно в 1985 году, получив название биоинженеринг или, в русском варианте, конструирование тканей. Родоначальниками новой области науки считаются американские биологи, братья Джозеф и Чарльз Ваканти, пересадившие человеческое ухо на спину лабораторной мыши. Новаторство XX века остановилось на достижениях по созданию искусственной кожи и хрящевой ткани, образцы которых прошли клинические испытания в центрах трансплантации всего мира. Однако биоконструкторы настроены весьма оптимистично. В эйфории от первых серьезных успехов они уверяли человечество в том что в середине нового столетия появятся фабрики по выращиванию любых органов, а в аптеках будут продаваться искусственные сердца, почки, носы и уши.

Все же будущее оказалось не столь оптимистично, хотя на сегодняшний день ученым удалось получить около 200 типов тканей. Методика биоинженеринга предусматривает использование клеточного материала, взятого из органов животного или человека. Каркас из тонких полимерных нитей повторяет форму нужного органа и его пористую структуру. После растворения полимерной арматуры размножившиеся клетки сохраняют заданную форму. Затем искусственный орган проверяется на жизнеспособность имплантацией (от лат. in plantatio — «сажаю внутрь») в живой организм.

Подобно любой новой отрасли знаний, биоинженерии пришлось испытать противодействие противников, утверждавших неэтичность замены живых органов искусственными. Кроме того, духовенство увидело в этом путь к бессмертию, что противоречит религиозным законам. Более убедительным доводом являлись предубеждения относительно использования человеческих эмбрионов. Как известно, в католическом мире существует запрет на аборты, в связи с чем употребление такого материала вначале не представлялось возможным. Протестантская Англия решила сложный вопрос в пользу здоровья человека. Общественность США и Германии, напротив, посчитала опыты с эмбрионами бесчеловечными и потребовала от правительства приостановки финансирования программы на неопределенный срок.

Одним из самых значительных открытий в области трансплантации органов стало конструирование хрящевой ткани. Ее способность к активному восстановлению представляла огромный успех науки, поскольку поврежденная суставная ткань в организме не регенерирует. Традиционные операции по поводу повреждений суставного хряща только на короткое время облегчали боль и улучшали движения в суставе. Ранее медики вводили хрящевые клетки в поврежденные суставы, предоставляя регенерацию природе. Процедура приживания стала намного надежней с выращиванием хрящей из донорских клеток. Последующее конструирование нужного органа и имплантация уже не представляли трудностей, так как костная ткань не содержит кровеносных сосудов. Кожные имплантанты принято создавать из клеток крайней плоти и применять в лечении ожогов, пулевых ранений, врожденных повреждений кожи, а также для ликвидации послеоперационных шрамов и татуировок.

Оригинальная методика в борьбе с облысением разработана сотрудниками университета Дурхама. Группа ученых под руководством К. Джахода пересаживала фолликулы пациента с более волосистых частей головы на лысеющие места (с затылка на темя и основание лба). В отсутствие добровольцев профессор Джаход экспериментировал на себе. Сняв часть волосистой кожи со своей головы, он очистил волосяную луковицу от оболочки и трансплантировал ее на внутреннюю сторону предплечья ассистентки А. Рейнолдз. Через месяц на руке девушки выросли волосы, идентичные волосам Джахода. Самое удивительное, что пересаженные ткани прижились. В предыдущих опытах фолликулы донора отвергались организмом как инородное тело. После работы с А. Рейнолдз ученые убедились, что отчуждение можно предотвратить, пересаживая фолликулу не целиком, а частично. Дальнейшие опыты позволили убедиться в правильно избранном направлении: трансплантированные волосы полноценны, а их фолликулы достаточно жизнеспособны. Таким образом, в течение жизни у человека могут расти новые волосы, постепенно заменяя выпавшие.

Искусственные кости, сделанные из керамики, кораллов или костей животных, по прочности превосходят натуральные. В Англии разработана уникальная технология лечения переломов посредством жидкокристаллических стержней. Британская методика призвана заменить устаревшую процедуру, при которой человек вынужден несколько месяцев носить в себе металлические стержни. Аналог из жидкокристаллического полимера отличается пластичностью и особой прочностью, причем не требует повторной операции, постепенно рассасываясь в организме. В конце 1990-х годов стало очевидным несовершенство силиконовой технологии наращивания молочных желез. Методика биоинженеринга предусматривает выращивание отдельных фрагментов груди из нескольких клеток, взятых с кожи бедра или ягодицы.

Немногочисленные пациенты американских клиник, страдающие травмами позвоночника, параличами, а также люди преклонного возраста уже смогли оценить действие бионических нервов (бионов). Метод стимулирования мышечной ткани посредством радиосигнала предотвращает дряхление мускулов эффективно и безболезненно. Положительной стороной этого приема является его простота. После вживления бионам задается нужный режим сокращения мышцы, а с установкой оптимального режима, возможна его фиксация на портативном устройстве. Дальнейшее лечение происходит вне стационара, что является дополнительным удобством для больного.

Имплантация конечности начинается с создания пластиковых матриц в форме костей, мышц, кровеносных сосудов, нервных и соединительных тканей. Изготовленные части собираются в цельную конструкцию, куда вводится клеточная субстанция. При полном заполнении каркаса тканями искусственная конечность подключается к миниатюрным насосам, обеспечивающим кровообращение.

Опыты по созданию искусственной печени проходили не столь удачно вследствие недостатка кровоснабжения в этом органе. Однако биоконструкторам все же удалось создать печень длиной несколько сантиметров, что вполне подходит для частичной замены органа, поврежденного, например, алкоголем. Наиболее трудным моментом в биоинженеринге является создание нервных клеток. Немногим более 10 лет назад ученые смогли срастить нервы разделенного спинного мозга крыс. Удачей стал тот факт, что животные не прекратили двигаться. Исследователи убеждены в необходимости подобных опытов, так как практическое применение этой методики позволяет излечивать поперечный паралич.

Первые попытки по созданию искусственного сердца предпринимались еще в 1950-х годах. Через 30 лет эксперимент предшественников был воспроизведен на человеке по имени Барли Кларк. Операция закончилась драматически; больной скончался, и подобные опыты более не повторялись. Несмотря на скептическое отношение к проблеме создания искусственного сердца, биоконструкторы не прекратили работу по его созданию. В американских лабораториях уже много лет ведутся удачные опыты на животных, но искусственный орган значительно отличается от настоящего, причем не в лучшую сторону. Имплантант способен перекачивать только 10 л крови в минуту против 30 л настоящего сердца. Он не поддается тренировке и не выдерживает более 50 лет.

Теоретические разработки биоконструкторов нашли практическое применение в медицине. Получили широкое распространение методы, позволяющие избавить больных от утомительных ежедневных инъекций. Страдающим сахарным диабетом вживляются клетки, вырабатывающие инсулин. При болезни Паркинсона доказана эффективность внедрения нервных клеток, способных вырабатывать нужный медиатор — химическое вещество, участвующее в передаче импульсов с нервного окончания на рабочий орган.