Перфузия позволяет сохранить жизнь донорского органа вне тела, что даёт хирургам дополнительное время и увеличивает количество возможных трансплантаций.
В каком-то смысле человеческая печень в операционной Северо-Западного мемориального госпиталя в Чикаго была живой. Кровь, циркулирующая по её тканям, доставляла кислород и выводила отходы, а орган вырабатывал жёлчь и белки, необходимые организму.
Но донор умер днём раньше, и печень лежала в пластиковом устройстве. Своей жизнеспособностью орган был обязан этой машине, которая сохраняла его для трансплантации нуждающемуся пациенту.
«Это немного похоже на научную фантастику», — говорит доктор Даниэль Борха-Качо, хирург-трансплантолог из больницы.
Хирурги экспериментируют с органами генетически модифицированных животных, намекая на будущее, когда они могут стать источником для трансплантации. Но в этой области уже происходит смена парадигмы, вызванная широко распространёнными технологиями, позволяющими врачам временно хранить органы вне тела.
Перфузия, как её называют, меняет все аспекты процесса трансплантации органов — и методы работы хирургов, и типы пациентов, которые могут пожертвовать органы, и результаты для реципиентов.
Что особенно важно, хирургические программы, внедрившие перфузию, позволяют трансплантировать большее количество органов.
С 2020 года объём трансплантаций печени в Северо-Западном университете увеличился на 30 процентов. В 2023 году число трансплантаций лёгких, печени и сердца в стране увеличилось более чем на 10 процентов, что является одним из самых значительных годовых приростов за последние десятилетия.
Без кровотока органы быстро разрушаются. Именно поэтому врачи долгое время считали идеальным донором органов человека, который умер при обстоятельствах, прекративших деятельность мозга, но сердце которого продолжало биться, сохраняя жизнеспособность органов до тех пор, пока они не будут подобраны реципиентам.
Чтобы минимизировать травмы органов после их извлечения из донорской крови и до подключения к реципиентной, хирурги охлаждают их до температуры чуть выше нуля, значительно замедляя метаболические процессы.
Это продлевает период, когда органы можно пересаживать, но лишь на короткое время. Печень сохраняет жизнеспособность не более 12 часов, а лёгкие и сердце — не более шести.
Учёные давно экспериментируют с методами сохранения органов в более динамичных условиях, при более высокой температуре и перфузии кровью или другим насыщенным кислородом раствором. После многолетних разработок первое устройство для сохранения лёгких с помощью перфузии получило одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов в 2019 году. Устройства для перфузии сердца и печени были одобрены в конце 2021 года.
Устройства по сути перекачивают кровь или насыщенную кислородом жидкость через трубки в кровеносные сосуды донорского органа. Поскольку клетки перфузируемого органа продолжают функционировать, врачи могут лучше оценить, приживётся ли орган в организме реципиента.
Опираясь на эту информацию, хирурги-трансплантологи начали использовать органы пожилых или более тяжело больных доноров, от которых в противном случае они могли бы отказаться, говорит доктор Крис Крум, профессор хирургии в клинике Майо во Флориде. «Мы используем органы, которые раньше никогда бы не взяли, и видим хорошие результаты», — говорит он.
Перфузия также облегчает изнурительный процесс извлечения и пересадки органов — многочасовые операции, которые врачи часто проводят на скорость, начиная работу посреди ночи и приступая к следующей сразу по завершению предыдущей.
Теперь хирургические бригады могут извлечь орган, поставить его на ночь на перфузию, спокойно поспать, и завершить трансплантацию утром, не опасаясь, что задержка с пересадкой повредит орган.
Возможно, самое важное, что перфузия открыла возможность донорства органов коматозными пациентами, чьи семьи прекратили поддерживать жизнь, позволив их сердцам в конце концов остановиться. Ежегодно десятки тысяч людей умирают таким образом, после остановки кровообращения, но они редко становились кандидатами в доноры, поскольку в процессе умирания их органы лишались кислорода.
Теперь хирурги перфузируют эти органы, либо перенося их в машину, либо, что менее технологично, рециркулируя кровь в этой области тела донора. Это делает их гораздо более привлекательными для трансплантации.
С 2020 года количество пересадок печени, совершённых после смерти донора, удвоилось, согласно анализу данных United Network for Organ Sharing, некоммерческой организации, управляющей системой трансплантации в Соединённых Штатах.
Когда-то хирурги никогда не использовали сердца таких доноров из-за чувствительности этого органа к кислородному голоданию; в 2023 году благодаря перфузии они пересадили более 600 сердец.
По словам специалистов центров трансплантологии, задействовав этот новый круг доноров, они смогут быстрее находить органы для большого количества пациентов, нуждающихся в них в срочном порядке. Доктор Шимул Шах говорит, что программа трансплантации органов, которой он руководит в Университете Цинциннати, практически обнулила список ожидания на пересадку печени. «Я никогда не думал, что за всю свою карьеру смогу сказать такое», — сказал он.
Одним из препятствий на пути внедрения технологии может стать стоимость. При тех расценках, которые сейчас требуют производители устройств, перфузия органа вне тела может добавить к цене трансплантации более 65 000 долларов; небольшие больницы могут оказаться не в состоянии предоплачивать эту процедуру.
Одна из ведущих компаний, TransMedics, значительно подняла цены после того, как регуляторы одобрили её устройство, что вызвало осуждающее письмо представителя Пола Госара, республиканца из Аризоны, который написал: «То, что начиналось как многообещающая инновация в области медицинского оборудования и возможность увеличить объёмы трансплантации по всей стране, сейчас находится в заложниках у публичной компании, которая потеряла ориентиры».
Однако некоторые хирурги заявили, что технология может сэкономить деньги, поскольку пациенты, получающие перфузированные органы, как правило, быстрее покидают больницу с меньшим количеством осложнений и демонстрируют лучшие среднесрочные и долгосрочные результаты.
Хирурги все ещё исследуют верхние пределы того, как долго перфузированные органы смогут выживать вне тела, и, хотя технологии уже существенно меняют трансплантацию, некоторые говорят, что это только начало.
Доктор Шаф Кешавджи, хирург из Университета Торонто, чья лаборатория стояла у истоков разработки технологий по сохранению лёгких вне организма, говорит, что в конечном итоге эти устройства могут позволить врачам не заменять лёгкие, а удалять, восстанавливать и возвращать их больным пациентам. «Я думаю, мы сможем создавать органы, которые переживут реципиента, в которого вы их поместите», — сказал он.
Доктор Ашиш Шах, председатель отделения кардиохирургии в Университете Вандербильта, где проводится одна из самых оживлённых программ по пересадке сердца в стране, согласился с ним, назвав это «святым Граалем».
«У вас дефектное сердце», — сказал он. «Я вынимаю его. Я помещаю его в свой аппарат. Пока у вас нет сердца, я могу некоторое время поддерживать в вас жизнь с помощью искусственного сердца. Затем я беру ваше сердце и чиню его — клетки, митохондрии, генная терапия, что угодно, — а потом вшиваю его обратно. Ваше собственное сердце. Вот к чему мы стремимся».
