Еще один искусственный орган

Пересадка печени по степени сложности намного превосходит пересадку почки, легких, сердца, желудка и поджелудочной железы. Сердце – насос, почки и легкие – фильтры, печень же – целая химическая фабрика, ведающая практически всеми жизненно важными процессами организма. Существует и еще одна особенность печени – она живет всего 20 минут после того, как остановилось сердце. Чтобы успешно провести пересадку, необходимо искусственно иногда в течение нескольких часов поддерживать работу сердца донора органа, когда мозг уже погиб (таких случаев современная медицина знает немало). Но до середины 80-х годов в нашем законодательстве понятие "смерть" определялось точно так же, как и во времена Гиппократа: прекращение дыхания, остановка сердца. Только в 1987 году наконец был поставлен знак равенства между смертью и гибелью мозга, что и позволило изымать органы для пересадки. В других станах подобные законы были приняты намного раньше. Поэтому мы очень отстали в пересадке органов, чувствительных к гипоксии (кислородному голоданию).

Сейчас в мире ежегодно делается более 2000 операций по пересадке печени. Однако донорских органов катастрофически не хватает. Даже тем пациентам, которым сделали пересадку, успех не гарантирован – может понадобиться повторная операция (чужой орган отторгается иммунной системой в 30-50% случаев). Каков же выход? Можно ли, подобно сердцу, создать протез печени? Такие работы ведутся, и создание искусственного органа, заменяющего печень, уже не за горами.

Долгое время ученым и медикам не удавалось создать искусственную печень по причине ее необычайной сложности. Но совсем недавно дело сдвинулось с мертвой точки. Первыми прорыв осуществили британские медики. Именно они сконструировали аппарат, принцип действия которого напоминает искусственную почку, однако в нем кровь больного фильтруется через пластины, покрытые клетками печени свиньи. Тринадцать пластин расположены одна над другой. Через сеть трубочек подается кислород. Плазма крови пациента проходит через этот "сэндвич" и очищается от вредных продуктов обмена веществ. При этом пластины с клетками печени можно длительно хранить в замороженном виде. Ученые рассчитывают на то, что печень очень быстро восстанавливается самостоятельно, если ей предоставлен непродолжительный отдых. Поэтому новый аппарат способен вылечить многих больных с острой печеночной недостаточностью. В случае необратимых повреждений подключение искусственной печени дает возможность поддерживать жизнь до пересадки донорского органа.

Американцы тоже близки к созданию искусственной печени. Ученые из Калифорнийского университета недавно сконструировали ее прототип. Им удалось внедрить живые клетки печени – гепатоциты в кусочек кремния, такой же, какие используются для создания микропроцессоров. Исследователи надеются, что на этом принципе в будущем удастся создать настоящий искусственный орган, который сможет очищать кровь от вредных веществ. В кремниевых пластинах, которые использовались в эксперименте, были проделаны крошечные отверстия, в которых находились отдельные клетки. Кроме того, пластина была пронизана порами разной величины, которые позволяли проходить жизненно необходимым химическим веществам, но задерживали более крупные бактерии и вирусы. На участке пластины площадью в один квадратный сантиметр умещается до 300 тысяч таких клеток!

Россия тоже пытается создать оригинальную разработку искусственной печени. Группа российских ученых из Института теоретической и экспериментальной биофизики (г. Пущино) предложила и испытала новую конструкцию биореактора "Биологическая искусственная печень". В аппарате "работают" донорские клетки печени человека, гепатоциты, через которые прокачивают кровь пациента. Однако обеспечить такие условия, чтобы гепатоциты были "работоспособны" длительное время, очень сложно. А это чрезвычайно важно, особенно в случаях острой печеночной недостаточности, когда необходимо надолго подключать пациента к искусственной печени.

Поэтому наши ученые в созданном биореакторе используют не изолированные клетки, а целые фрагменты печени, в которых сохраняется естественное околоклеточное микроокружение. Оно и помогает клеткам долго не терять активности. Испытания показали, что клетки печени в новом агрегате неплохо справлялись со своей работой. Они удаляли из среды большинство вредных соединений, предотвращали поражение мозга при острой печеночной недостаточности в течение полутора суток (!). Зарубежные же аналоги выдерживают подобный сеанс всего 4-8 часов. К настоящему времени ученые завершили эксперименты, которые показали, что новинка надежно стабилизирует показатели крови и повышает выживаемость животных с острым поражением печени. Теперь дело за пересадками у человека.