К пересадке органов хирургия подошла после того, как Алексис Каррель, хирург из Франции, в 1902 году разработал метод сосудистого шва, что позволило трансплантировать органы с сохранением их кровоснабжения. При этом попытки пересадки кожи методом автотрансплантации проводились уже в конце XIX века, но обычно они были неудачными из-за отторжения, инфекций и отсутствия кровоснабжения лоскута подсаженной кожи.
С 1905 по 1930 годы проводились эксперименты по пересадке кожи, роговицы глаза, костей у людей и у животных. Но они заканчивались неудачей из-за отторжения и инфекций.
В 1940-е годы медицинские исследования позволили понять роль иммунной системы в отторжении трансплантатов. И в 1954 году в Бостоне (США) произошла первая успешная пересадка почки между братьями-близнецами. Рональд Реббен пожертвовал свою почку брату Ричарду. Донор и реципиент были генетически идентичны, потому удалось избежать отторжения пересаженного органа.
В конце 1950-х врачи научились временно ослаблять иммунитет. Эффект иммуносупрессии позволил расширить виды трансплантации органов. Вначале подавление иммунитета осуществлялось при помощи кортизона и преднизолона, а в 1960-е появился азатиоприн. Открытие циклоспорина в конце 1970-х стало революцией в трансплантологии.
Начиная с 1963 года были попытки пересадки печени, легких и поджелудочной железы.
В 1967 году хирург из Южной Африки Кристиан Бернард осуществил первую попытку пересадки сердца. Правда, его пациент, Louis Washkansky, прожил после трансплантации всего 18 суток. Он умер от пневмонии, развившейся у него на фоне иммуносупрессорной терапии.
Шло время, трансплантологи совершенствовали методики проведения операций и сопоставления тканей. И постепенно удалось узнать, какие именно доноры подходят конкретному реципиенту.
В 1990-е годы удалось стандартизировать процесс трансплантации органов от человека к человеку. Разработаны эффективные иммуносупрессивные стратегии и малоинвазивные хирургические техники, производится мониторинг крови на признаки отторжения (биомаркеры).
Широко распространены операции по трансплантации почек, печени, сердца, легких, поджелудочной железы, что очень улучшает долгосрочную выживаемость после операции. Зачастую люди с трансплантированными органами проживают десятки лет и умирают по причинам, не связанным с этой операцией. По данным статистики операции по трансплантации завершаются успешно в 70−90% случаев, даря реципиентам органов минимум несколько лет жизни. Например, при трансплантации сердца около половины прооперированных доживают до 10 лет после операции.
Проблемой в трансплантологии в настоящее время является дефицит органов для трансплантации. Ведь найти для реципиента подходящего донора, чтобы его органы годились для пересадки именно этому человеку, часто бывает очень сложно. Вдобавок, тут встают этические проблемы.
Если, скажем, удаление одной почки не является летальным для донора (хотя делает его жизнь более сложной, чем до операции), то сердце, печень, поджелудочную железу можно брать только после смерти донора. А тут очень важен фактор времени: сердце пригодно для трансплантации лишь в течение 4−8 часов после смерти донора, а другие органы — от 12 часов до двух суток (но лучше — раньше). При этом хранить органы надо в специальных хранилищах при определенной низкой температуре.
А ведь сразу после смерти человека, который мог бы стать донором органов, встает целый ряд юридических и морально-этических проблем. Ведь смерть бывает клинической, то есть обратимой. При этом юридических и морально-этических проблем в трансплантации на самом деле намного больше.
Из-за этого, кроме аллотрансплантации (трансплантация органов от человека к человеку) и аутотрансплантации (реципиент трансплантата является донором для самого себя), трансплантология имеет еще несколько направлений:
- ксенотрансплантация — трансплантация органов/тканей от другого биологического вида;
- искусственные органы;
- выращивание органов из стволовых клеток, или ИПСК.
Ксенотрансплантация. Попытки ксенотрансплантации, то есть пересадки человеку органов животных, пытались проводить еще в XVII веке. Есть легенды, что какие-то из них даже были удачными, хотя то, что мы знаем о трансплантации в наше время, совершенно исключает удачу таких экспериментов. Попытки приживить человеку роговицу свиньи проводились в XIX веке, но тоже неудачно.
Уже в 1960 году, когда была наработана практика трансплантации на животных и отчасти на людях, пытались почки приматов пересадить человеку. Все попытки в итоге оказывались неудачными.
В XXI веке люди научились производить генномодифицированных животных для ксенотрансплантации. Было проведено несколько операций в 2020-е годы, но в итоге все пациенты умерли максимум через полгода. Впрочем, ученые не отчаиваются. Опыты по пересадке генномодифицированных органов по-прежнему ведутся — между животными.
Выращивание органов из стволовых клеток (ИПСК). Направление считается весьма перспективным. Из стволовых клеток пытаются вырастить различные органы человека, и возможно, в ближайшие десятилетия что-то у ученых получится. Пока что получился экспериментальный препарат для лечения обширных ожогов: утверждается, что при его помощи уже лечили реальных пациентов.
Искусственные органы и ткани. Наиболее ярким примером таковых является кардиостимулятор. Его уже больше полувека эффективно используют в медицине, это спасло жизнь сотням тысяч людей с больным сердцем.
Существуют также аппараты «искусственное сердце», «искусственные легкие», «искусственная почка», «искусственная печень», но все они представляют собой огромные аппараты, которые заменяют вышедшие из строя органы, но все они только позволяют немного оттянуть смерть, чтобы пациент смог дождаться трансплантации. То есть пока что искусственные органы — временная замена, чтобы дожить до трансплантации подходящего органа от человека-донора.
В настоящее время трансплантология — мощная индустрия. В 2024 году во всем мире было произведено около 175.000 операций по замене органов.
Операции по пересадке почек составляют 60% от общего числа, печени — около 25%, остальные — сердце, легкие, поджелудочная железа и пр. — около 15%.
При этом стоимость пересадки сердца в США доходит до $ 1.2 млн долларов, а, скажем, пересадка почки стоит от $ 150 тыс. до $ 300 тыс.
Так что, только официально, в этой индустрии крутятся миллиарды долларов и хирурги спасают жизни сотням тысяч больных, которые ранее были обречены умереть.