Пересаживать и выращивать

Научное кафе - относительно новая для России форма общения ученых и журналистов, которые обсуждают актуальные проблемы науки в неформальной обстановке. Гостем одного из недавно прошедших в столице научных кафе был Паоло Маккиарини, руководитель клиники Университета Барселоны (Испания) и медицинской школы Ганновера (Германия). В 2008 г. он провел уникальную операцию по пересадке трахеи, выращенной на донорском каркасе в биореакторе из собственных стволовых клеток пациентки. Осенью прошлого года ученый провел другую операцию, при которой орган был сформирован внутри тела человека и уже без использования биологического реактора.

Уже сегодня технологии выращивания новых органов используются в медицине и помогают осваивать новые методы изучения иммунной системы и различных заболеваний, снижая потребность в трансплантатах. Далеко не новость, что во многих странах появляются лаборатории по выращиванию органов, демонстрирующие весьма впечатляющие результаты. Постепенно пересадка органов, требующая мощной иммуносупрессии, видимо, отойдет в прошлое, уступив место тканевой инженерии. Главенствующие ступеньки займут новые технологии создания человеческих органов, когда в качестве материала для выращивания новых видов ткани станут использоваться клетки самих пациентов. И это уже не сказка.

«Своя» трахея

Прежде чем подойти к рассказу об операции по пересадке трахеи, профессор Маккиарини достаточно подробно остановился на вопросах клеточной терапии и тканевой инженерии. Он подчеркнул, что в тканевой инженерии важную роль играет каркас (матрица), на котором культивируются клетки и с помощью которого можно будет выращивать орган для пересадки человеку. Размноженные и дифференцированные клетки помещаются на внешнюю и внутреннюю сторону этой матрицы благодаря специальному биореактору, и уже после такой процедуры можно имплантировать либо целый орган, либо ткань в пораженный участок тела.

-    Способ сложный, и я просто не в силах передать вам всю гамму чувств, которые мы испытали, сделав операцию нашей больной по трансплантации органа, выращенного с помощью тканевой инженерии, - сказал испанский гость. - Это был эксперимент, и мы, откровенно говоря, очень боялись за результат.

Пациенткой Маккиарини была тридцатилетняя женщина, страдавшая от хронического трахеита и потери эластичности левого главного бронха, вызванных туберкулезом. Проходимость бронха была нарушена, и левое легкое пациентки не могло нормально работать. Проще простого было пойти традиционным путем - удалить легкое, но барселонские врачи решились на эксперимент. Больше всего их беспокоило, каким же образом поведет себя выращенный орган, но волнение оказалось напрасным: трахея была прекрасно воспринята организмом. Через 4 дня она уже настолько прижилась, что не отличалась от соседних участков дыхательных путей, а спустя месяц даже вырастила собственную сеть кровоснабжения. Для ученых это стало приятным сюрпризом.

С того времени прошло около двух лет. Но, слушая Паоло Маккиарини, не можешь отделаться от мысли, что ему и самому это удивительно. Он до сих пор радуется, как ребенок, что всё удалось.

Подготовкой к пересадке органа занимались, что называется, всем миром: каркас (матрицу) изготовили в Барселоне, клетки размножались в специальной среде в Бристоле, а биореактор был создан в Милане. Сама же трансплантация проходила в Барселоне.

-    Но мы столкнулись с непредвиденной и абсолютно неожиданной проблемой, - говорит профессор, - пилот самолета ни в какую не соглашался перевезти клетки, поскольку они были в растворе, а этот раствор превышал объем 100 мл, разрешенных на перевозку. А ведь мы получили разрешение в Министерстве здравоохранения на транспортировку раствора с клетками воздушным судном. Это говорит о том, какую все-таки сложность представляют регуляторные вопросы, и особенно если они касаются стволовых клеток.

В октябре минувшего года ученые из Барселоны провели не менее уникальную операцию, сформировав орган внутри тела пациентки и уже без использования биологического реактора. Вот этим, на взгляд Маккиари-ни, как раз интересна бионика, при которой можно использовать внутренние ресурсы человеческого организма, чтобы он сам восстанавливал пораженные участки или органы. Бионика - своего рода союз искусственного и биологического материала, который может стать полноценным органом в теле человека. Профессор убежден, что регенерация органов, формирование части или даже целого органа внутри тела поможет решить многие проблемы, с которыми медицина пока справиться не в силах.

Нужен диалог

В целом же, по мнению Маккиарини, должна существовать общеевропейская система.

- Российские специалисты интересовались, насколько моя концепция подкреплена какими-либо доказательствами, - говорит он. - Ведь для врача нет ничего страшнее, чем видеть пациента, которому нельзя помочь, особенно если этот пациент - ребенок. Потому я и начал искать другие варианты лечения.

В регенеративной медицине очень важно поддерживать мультидисциплинарный диалог с различными представителями медицинских специальностей -для обмена опытом, оценки своих возможностей, и учитывая, насколько бурно развивается сейчас эта область. В команде профессора - специалисты по стволовым клеткам, биоинженерии, клиницисты, биохимики, представители других отраслей науки.
И вот тут нужно отдать должное самому Паоло Маккиарини. Он не производил впечатление фантазера, а, наоборот, постоянно подчеркивал, что нельзя давать ложных надежд людям. Да, человеческому телу помочь можно - запустить и активировать клетки, которые уже сами по себе будут способствовать саморегенерации, но ученым еще предстоит разбираться и разбираться в физиопатологическом механизме этого процесса. Иначе очень легко совершить ошибку.

Первая операция по трансплантации, сделанная Маккиарини, была финансирована из его собственного кармана. Он и его коллеги оплатили также перевозку клеток из Британии в Барселону. В этом отношении все ученые, наверное, похожи друг на друга, независимо от того, в какой стране живут: научные исследования нередко требуют вложения личных средств. Группа Маккиарини пролечила 160 пациентов, применяя и клеточную терапию, и тканевую инженерию. Как он говорит, задача состояла не в том, чтобы строить стену из сложностей и препятствий, включая финансовую сторону, а в том, чтобы, наоборот, разрушить эту стену, помочь людям, используя стволовые клетки нужным образом.

О медицине будущего и не только

В научном кафе принимали участие и двое российских ученых. Это член-корреспондент РАМН Игорь Решетов (Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А.Герцена) и профессор Сергей Киселёв (Институт общей генетики   им.   Н.И.Вавилова РАН).

Вот о чем, в частности, сказал И.Решетов:

-    Новые технологии, возникающие сейчас, появляются, естественно, на стыке специальностей. Паоло рассказывал о коллегах из разных стран, а это как раз свидетельствует о необходимости симбиоза специальностей, профессий, знаний. Тогда и появляются новые знания, которые позволяют подбираться к ранее не разрешенным проблемам.

Подобные работы в России ведутся достаточно давно, и целью остается создание новых тканей, новых органов из искусственных компонентов. Биологическая инженерия преследует своей целью создание живых фрагментов организма. Проводя исследования на моделях животных в лаборатории института, ученые искали ответы на вопрос: смогут ли выжить стволовые клетки вне организма? Не обладают ли канцерогенными свойствами? И вообще - как долго они живут?

Сейчас сформировалось понятие «живого тканевого эквивалента». Можно ли назвать его бионическим? Трудно сказать.

-    Наша позиция заключается в том, чтобы гарантировать каждому пациенту возможность реконструкции, - подчеркнул профессор И.Решетов. - Результаты проведенных нами исследований показали, что «живая» искусственная материя реально приживается и позволяет восстановить часть трахеи или гортани.

Ученые поняли и другое: применение новых технологий у людей - очень сложная вещь, требующая составления достаточно серьезных клинических протоколов. Сейчас в институте ведется наблюдение 27 онкологических пациентов, пострадавших из-за термической агрессии на гортани и трахее. Во время этого протокола ученые в обязательном порядке применяли биопсию, чтобы убедиться в выживаемости искусственной ткани. Наблюдения продемонстрировали, что в большом проценте случаев произошло восстановление функций органов. Теперь нужно добиваться стандартизации технологии, чтобы она стала доступной.

По мнению профессора, не стоит противопоставлять регенеративную медицину хирургии или вообще медицине в целом. Это, по всей вероятности, будет одна из технологий завтрашнего дня. Но что касается использования новых технологий вообще - то здесь, оказывается, не так всё просто. Медицинская технология не является технологией до тех пор, пока ее не разрешено применять в любом учреждении здравоохранения. Для того чтобы технологии стали тиражированными, надо проделать очень большой путь. И ученые работают над тем, чтобы они оказались безопасными, доступными, стали стандартом.

- Медицинская технология -это четкий документ, подписанный чиновниками и отмеченный печатью, - поддержал коллегу Сергей Киселёв. - Она утверждается Росздравнадзором. И только после такой процедуры она может использоваться как стандартная принятая методика и называться технологией.

Трансплантация трахеи, проведенная Паоло Маккиарини, безусловно, уникальная операция, как и уникально то, что пересадка целых тканей может быть проведена без приема иммуносупрессоров. Использование человеческого тела в качестве биореактора - тоже уникально и ново. Но пока еще на это не существует четкой технологии, всё только формируется. У нас регенеративная медицина развита не хуже, чем на Западе. Другое дело - нет публикаций в коммерческих западных журналах, пропагандирующих достижения российской науки, хотя такие достижения существуют, и не только в научной среде Москвы. Паоло Маккиарини мог в этом убедиться.

Прогресс науки определяют именно технологии. По словам члена-корреспондента РАМН И.Решетова, это такие технологии, которые позволяют сделать диагностику эффективной, лечение - коротким, а восстановление - быстрым. В диагностике должна стать важным звеном молекулярная биология, в восстановительном процессе - регенеративная медицина с включением клеточных технологий, биоинженерии.

На взгляд профессора С.Киселёва, «кровавые хирурги», несмотря на прогресс науки, все-таки останутся в медицине и долго еще будут занимать одно из основных мест. Но будущее, конечно, за клеточной терапией. Клетка гораздо сложнее, чем какой-либо индивидуальный ген, и с трудом можно предсказать, каким образом она поведет себя в организме в следующий момент. А как она отреагирует на то, что на нее пытаются действовать какими-либо лекарственными препаратами?

Тем не менее высокие технологии, связанные с геномом человека и с клеточной биологией, активно вторгаются в нашу жизнь и, вне всяких сомнений, займут достойное место в медицине будущего.

Татьяна КУЗИВ, корр. «МГ».