Популярная история медицины - Елена Грицак

Развитие генной инженерии началось в 1972 году, когда группа американских ученых во главе с П. Бергом смогла извлечь из клеток организма ген, кодирующий определенный продукт. В соединении со специальными молекулами ДНК (векторами) гены способны проникать в клетки микроорганизма и размножаться в них. Разработанная американцами технология уже много лет широко используется для промышленного производства высококачественных медицинских биопрепаратов: инсулина человека, интерферона, вакцин против гепатита В. Продукты генной инженерии применяются для диагностики СПИДа. Проводятся перспективные работы по лечению наследственных заболеваний посредством введения в организм пациента здорового гена для замещения гена-мутанта, являющегося причиной заболевания.

Метод хромосомной инженерии позволяет получить потомство, генетически сходное с особью, от которой взята соматическая клетка. Причем число таких потомков неограниченно. Метод получил название «клонирование» (от греч. klon — «ветвь, побег»), обозначая биологическое копирование живого объекта. Понятие «клонирование» подразумевает две формы воспроизведения. Во-первых, получение одинаковых копий фрагментов ДНК, во-вторых, получение группы клеток с единым генотипом. Первая методика применяется в биотехнологии. Ученые выращивали растения заданной формы — квадратные овощи или фрукты, которые удобно складывать в ящики, а также продукты, защищенные от действия вирусов.

Попытки клонирования животных впервые имели место в начале 1950-х годов. Американцы Р. Бриггс и Т. Кинг удалили ядро из яйцеклетки лягушки, пересадив в нее ядро зрелой особи, и получили нормального живого лягушонка. Похожие эксперименты проводились в России ученым Г. Лопашевым и в Англии — биологом Д. Гердоном. Последний сумел вывести целое лягушачье семейство. В 1997 году шотландцы удивили мир сообщением о рождении овцы, выведенной методом клонирования. Эксперименты проводились в Эдинбурге, в лаборатории микробиолога Яна Вильмута. Сначала «искусственная» овечка Долли ничем не отличалась от других животных, но по прошествии некоторого времени были замечены небольшие отклонения, в частности ускорение физического развития.

Метод Яна Вильмута

Вопрос клонирования человека до настоящего времени является предметом ожесточенных дискуссий. Если техническая сторона вопроса практически решена, то моральные проблемы стоят достаточно остро. Нравственные устои большинства народов мира не допускают механического воспроизведения живого организма. Кроме того, развитию генной инженерии препятствуют различные спекуляции. Рассматривая идею клонирования в отрыве от биотехнологии, некоторые политики мечтают о массовом производстве гениев или солдат, подобных голливудскому терминатору. Вскоре после опубликования сенсационных подробностей сотрудникам эдинбургской лаборатории начали поступать заказы от сильных мира сего. Безутешные родители желали нового ребенка взамен недавно умершего; крупные бизнесмены мечтали увидеть собственные копии. Биологи признают возможность создания человека, внешне похожего на донора, но отрицают вероятность точного повторения личности. Для этого потребуется воссоздать условия развития плода, его рождения и воспитания, что является чистой фантазией.

Если по поводу коммерческого использования метода ведутся ожесточенные споры, то в одном люди солидарны с учеными: интеллект человека воспроизвести невозможно. Клонирование человека официально запрещено в США, Франции, Германии и Японии. Во Франции подобные опыты грозят ученому тюремным заключением сроком на 10–20 лет. Однако совершенствование технологии по отношению к животным, возможно, изменит взгляды на эту перспективную сферу науки.

Трансплантация и биоинженеринг

В качестве хирургического метода трансплантация известна еще с древности, но успешная пересадка внутренних органов долгое время оставалась прерогативой писателей-фантастов. В конце XX века реальность этой сферы медицины уже не вызывала сомнения: в мире ежегодно производилось около 40 тысяч операций по замене конечностей, сердца, почек, печени, поджелудочной железы, кишечника, желудка. Основоположником современной трансплантологии можно назвать человека, впервые преступившего законы природы. Французский хирург и патофизиолог Алексис Каррель (1873–1944 годы) разработал технику выращивания культуры ткани; предложил медицине сосудистый шов, оставив множество трудов по пересадке органов.

Трансплантация трупной почки впервые была осуществлена в 1934 году русским хирургом Юрием Юрьевичем Вороным (1895–1961 годы). Больная скончалась, а медик продолжал искания до конца своей жизни, не сумев, однако, достичь положительного результата. Исследования предшественника логично завершились в 1965 году, когда академик Борис Васильевич Петровский удачно пересадил почку от матери к дочери. Знаменитый хирург, министр здравоохранения СССР, автор трудов по оперативному лечению рака пищевода, Петровский вывел российскую трансплантацию из стадии опытов, сделав ее направлением клинической медицины. Удачные операции Петровского помогли разрешить проблему отторжения пересаженных органов. Риск осложнений сводится к минимуму при внедрении родственных ему органов или тканей (аутотрансплантация). В этом случае иммунная система не «атакует» постороннее тело, что неизбежно при пересадке чужого органа.

В 1960-х годах в Эквадоре предпринималась попытка трансплантировать кисть руки. К немалому огорчению всех участников операции произошло отторжение чужеродного органа, и кисть пришлось ампутировать. Первый в медицине случай удачной трансплантации человеку донорской конечности имел место в 1998 году. Французский хирург Жан-Мишель Дубернард и австралиец Ерл Оуэн успешно «пришили» донорскую руку пожилому гражданину Новой Зеландии. Послеоперационный период не принес неожиданностей, и спустя несколько месяцев после трансплантации радостный новозеландец уже плавал в бассейне. Положительный опыт повторился 13 января 2000 года, когда французские хирурги трансплантировали своему соотечественнику обе руки.

Отцом отечественной трансплантологии заслуженно считается биолог Владимир Петрович Демихов (1916–1998 годы), создатель первой модели искусственного сердца. Начав опытные трансплантации жизненно важных органов почти более 50 лет назад, доктор пришил к шее взрослой собаки голову щенка. Самое удивительное, что пес прожил несколько суток, все это время бегая по лаборатории; хорошо ел, лаял и вилял хвостом. Своеобразно повторяя роман Булгакова, в 1946 году профессор Демихов сделал операцию по пересадке легких собаке. В застойные годы исследовательская работа по трансплантации не прекращалась, но эксперименты проводились нелегально. Коммунистическая идеология не признавала пересадку органов явлением, достойным советской медицины. Только в конце 1970-х годов операции стали проводиться открыто и в условиях финансирования. Российские ученые, рискнувшие заняться трансплантацией, испытывали трудности более значительные, чем их зарубежные коллеги.

Помимо чисто технических проблем, россияне столкнулись с нехваткой донорских органов, несовершенством медицинского оборудования, отсутствием юридической основы. О медленном развитии этой перспективной сферы медицины можно судить по малочисленности специальных клиник. В то время как в Америке пересадку органов производят в сотнях больниц, в России их только две. В настоящее время научная деятельность в этой области ведется в рамках Московского института трансплантологии и искусственных органов.

В экспериментальной и практической медицине одинаково успешно применяют различные виды операций. Пересадка трупных органов называется аллотрансплантацией. Будучи наиболее приемлемым вариантом, такой вид пересадки связан с большими юридическими проблемами. Например, в США более 15 лет действует закон, по которому органы умерших считаются федеральной собственностью. Они не подлежат компенсации, а родственникам тех, кто завещал части своего тела медицине, выплачивается по 300 долларов за каждый орган. США является одной из немногих стран, где общество лояльно относится к этической стороне трансплантации. Мировая очередь на замену какого-либо органа составляет примерно 180 тысяч человек. По статистике середины 1990-х годов, только в Америке 30 тысяч человек нуждались в пересадке печени, но лишь 3,5 тысячи трупов сочлись пригодными для дальнейшего использования.

В условиях острого дефицита донорских органов перспективными считаются разработки по ксенотрансплантации — пересадке органа животного. В начале 1960-х годов американский хирург Кейт Реемтсма пересадил почки шимпанзе человеку. Эксперимент продолжил хирург из Калифорнийского университета Леонард Бэйли, в 1984 году имплантировавший сердце бабуина юной пациентке. Девочка умерла на 20-й день после операции, но опыт признали удачным. Через 8 лет в клиническом центре Питтсбурга печень бабуина была пересажена взрослому человеку, и больной прожил 70 дней. Инфицированный ВИЧ с пересаженным костным мозгом того же бабуина прожил 2 года. Как выяснилось позже, на роль доноров прекрасно подходят свиньи. Первые результаты ксенотрансплантации органов обычной домашней свиньи весьма удивили ученый мир: пересадка ее сердечных клапанов, спасает жизнь человеку с больным сердцем.