Искусственные органы: фантастика становится реальностью

...и связанные с ней различные проблемы: юридические, финансовые, этические. Между тем, с каждым днем наука и практическая медицина добиваются все новых успехов в альтернативной пересадке отрасли – созданию искусственных органов.

Еще в 1955 году популярный польский фантаст Станислав Лем написал рассказ: "Существуете ли Вы, мистер Джонс?". В основу фабулы была положена интрига с судебным иском главного героя, автогонщика, неоднократно попадавшего в аварии, после которых врачи заменили почти все его родные органы на искусственные. Из-за этого фирма, в которой работал сей гражданин, отказала ему в выплате пенсии – на основании того, что человеческого в нем почти ничего не осталось, он превратился в подобие робота или как сейчас принято говорить – "киборга".

Потом были и "Звездные войны" с вживляемой Люку Скайукеру механической рукой взамен отрубленной мечом Дарта Вейдера, и "Робот-полицейский", где от офицера полиции в новом кибер-теле остался один мозг. Как же обстоят дела в этой сфере не в фантастике, а в реальности?

Современные протезы начали догонять фантастику


Можно сказать сразу – довольно неплохо. Особые успехи достигнуты в протезировании опорно-двигательного аппарата. Действительно, первым в мире искусственным органов, без сомнения, была "деревянная нога" взамен потерянной человеком в результате травмы или болезни.

Нынешние протезы, конечно, уже мало напоминают "деревяшку" а-ля ту, что была у незабвенного пирата Джона Сильвера из "Острова сокровищ" – их делают из легких и прочных современных материалов. Но даже они, по сути, вчерашний день. На смену им идут биомеханические протезы, почти полностью способные заменить потерянную руку или ногу. В их состав входят полноценные суставы из скользящих поверхностей, роль мышц выполняют микромоторчики.

А в наиболее совершенных образцах обеспечивается восприятие датчиками, соединенными с микрокомпьютером, не только импульсов, поступающим от головного мозга, но и в обратном направлении - от сенсоров, расположенных в такой конечности. Разумеется, не с той же эффективностью, как от живых нервов и их рецепторов, но все же. Зато механическая рука не боится ударов бейсбольной битой, холода, огня . Да и в случае повреждения ее можно без труда заменить – были бы средства.

Еще одним революционным изобретением в области ортопедии являются искусственные суставы. Тазобедренный, коленный, локтевой – в принципе, какой угодно. Дающие возможность восстановить движение пациенту. Такие протезы, правда, изредка не приживаются, но гораздо реже, чем пересаженные органы. Поэтому трансплантация рук-ног и суставов проводится разве что из научного интереса – искусственные материалы намного инертнее для организма, чем чужеродные ткани, а потом - почти не отторгаются иммунитетом.


Искусственные легкие пока не очень прижились

Перейдем теперь к искусственным внутренним органам. Начнем с легких. Аппараты искусственного дыхания успешно применяются в медицине несколько десятилетий и являются неизменным атрибутом не только реанимации, но даже и мало-мальски оборудованной "Скорой".

Однако "искусственным легким" их можно назвать лишь с изрядной натяжкой. Ведь они выполняют свою задачу лишь за счет стимуляции вдоха-выдоха легких настоящих, если собственные дыхательные мышцы человека по каким-то причинам не действуют. И важнейший компонент дыхания - газообмен между воздухом и кровью - происходит в наличных легочных альвеолах.

Между тем, при целом ряде заболеваний, последние могут не выполнять свою функцию. Например, при резком утолщении, воспалении легких, их отеке. Достаточно вспомнить эпидемию "свиного гриппа", раздутую падкими на сенсации политиками до масштабов немыслимого бедствия. Но больные с тяжелой формой пневмонии в 2009 году таки встречались. Спасти их можно было лишь с помощью аппаратуры, которая насыщала кровь кислородом (отбирая заодно углекислый газ) напрямую, без "родных" легких тяжелобольного, пораженных вирусом. Аппаратура эта и носит название "гемооксигенатора", в просторечье - "искусственного легкого".


Правда, до полноценного донорского органа ей пока далековато. Это, грубо говоря, "ящик", стоящий у постели больного, к которой он и будет прикован, пока у него не включатся легкие собственные или не будет произведена пересадка чужих. Впрочем, даже такое ограниченное решение – все равно выход для тех больных, которые раньше были обречены умереть от дыхательной недостаточности.

С искусственным сердцем живут до 9 лет

Несколько лучше обстоят дела с искусственным сердцем. Кроме стационарных аппаратов искусственного кровообращения, используемых в операционных и реанимациях, медицина научилась создавать портативные устройства, носимые больным и даже вживляемые внутрь его тела. Пока максимальный срок жизни с таким "пламенным мотором" составил 9 лет – вполне приличный результат, сравнимый со средней продолжительностью жизни с "живым" донорским сердцем.

Плюсами искусственного органа является меньшее сопротивление ему иммунитета больного; минусами – не очень "нежное" отношение встроенной микронасосной системы к форменным элементам крови с их последующим разрушением, а также постоянный риск тромбообразования. Впрочем, опять же, когда у пациента – тяжелая сердечная недостаточность, особый выбор перед ним не стоит. Так что приходится довольствоваться тем, что есть.

Искусственные почки и печень: эффективно – но громоздко

При тяжелых поражениях собственной печени больному необходима срочная очистка крови от токсинов, в норме обезвреживаемых этим органом. Даже если такому пациенту будет пересажен донорский орган, сразу полноценно он работать не сможет.


В таких случаях на помощь приходит устройство под названием "аппарат альбуминового диализа", в просторечье – "искусственная печень". Его недостатки, как и в других подобных случаях, - необходимость быть подключенным к нему почти постоянно и большие размеры, исключающие невозможность самостоятельного передвижения.

Сходная ситуация и с почками. Разве что, сеансы "гемодиализа" "искусственной почки" можно в не очень тяжелых случаях проводить реже, а потому трудоспособность больного хоть и снижена, но все же, худо-бедно сохраняется. Максимальная продолжительность жизни при помощи такой аппаратуры – 40 лет, весьма неплохой показатель для тех больных с почечной недостаточностью, кому смерть угрожает в течение нескольких недель в лучшем случае.

Кстати, в медицинской практике есть случаи, когда "эрзац-почка" оказывается более нужной, чем настоящая, пусть и донорская. Так, при "синдроме длительного раздавливания" конечностей при завалах, в случае, если рука или нога пролежала под тяжелым грузом больше нескольких часов, ее перед освобождением обязательно пережимают жгутом. Иначе сразу после спасения масса токсических веществ, попав в кровь, за несколько минут забьет человеку почки – и он неизбежно умрет от острой почечной недостаточности.

В прежние времена врачам, скрепя сердце, приходилось немедленно ампутировать длительно сдавленную конечность – чтобы спасти жизнь больного. Теперь у таких людей появляется шанс на спасение и жизни, и рук-ног – если только рядом есть "искусственная почка". Пока она обеспечивает освобождение организма от вредных "шлаков", почки собственные постепенно восстанавливают свои функции, заодно оживают и раздавленные под завалами органы.

Почему не делают искусственного кишечника и поджелудочной железы

Искусственные кишки пока создаются чисто для экспериментальных целей. Ведь в большинстве случаев, даже при потере значительной части собственного кишечника, в больного все равно остается шанс выжить – общая длина ЖКТ превышает 15 метров!

Тем не менее, если по каким-то причинам кишечник потерян полностью, выход есть. Правда, не в виде протезирования, а в виде искусственного питания, которое поступает прямо в кровь. Оно не требует дополнительного расщепления пищеварительными ферментами с последующим всасыванием в стенках кишок. Такое питание очень дорогое, но, тем не менее, максимальная продолжительность жизни с его помощью доходит до 15 лет.


Сходным образом создается и "виртуальный протез" поджелудочной железы, если ее пришлось полностью удалить при опухоли или остром панкреатите с панкреонекрозом (омертвением этого органа). Совсем не обязательно имплантировать внутрь живота пациента хитромудрый прибор – достаточно с каждым приемом пищи давать ему пищеварительные ферменты, всем известные "мезим", "фестал" и тому подобное.

А для компенсации гибели "островков Лангенганса", вырабатывающих в поджелудочной железе инсулин, необходимо делать регулярные инъекции этого гормона. Хотя, конечно, в лабораториях ведущих корпораций ведутся работы по созданию прибора, который сам бы определял уровень глюкозы в крови с последующим автоматическим выбором дозы инсулина и его введением прямо в кровь без надоедливых уколов. По сути, при современных технологиях – это чистое дело техники. И, по всей видимости, препятствует выходу на рынок такого устройства лишь его первоначально высокая дороговизна на фоне относительной удовлетворенности больных сахарным диабетом текущим положением вещей.

Разумеется, искусственные органы, перечисленные в этой статье далеко не исчерпывают весь список наработок в этой сфере, особенно, перспективных. Но главный вывод можно сделать уже сейчас – технологии искусственных органов уже в ближайшее время может составить серьезную конкуренцию трансплантологии в благородном деле спасения жизни неизлечимых обычными способами больных.