Приказано выжить

Люди с титановым сердцем, электронными глазами и пластиковой кожей - вовсе не персонажи фантастических фильмов, а вполне реальные граждане. Им пришлось стать киборгами, чтобы выжить.

Титановое сердце

В июне прошлого года американские кардиохирурги в госпитале Луисвилла (Кентукки) впервые имплантировали человеку портативное искусственное сердце, не требующее постоянной связи с внешним источником питания. Это устройство сконструировано компанией "Abiomed" из титана и пластмассы и весит около килограмма. Его имплантируют в грудную клетку вместе с батареей, обеспечивающей автономную работу сердца в течение получаса. Подзарядка внутренней батареи производится через кожу от источника питания, который пациент носит на поясе. Устройство стоит около 70 тыс. долларов.

Всю вторую половину прошлого года мир следил за судьбой пациента. Врачи давали ему около 60 дней жизни. Титановое сердце подарило ему 151 день. Он быстро поправлялся, мог гулять в парке, ездил на рыбалку. Всерьез рассматривалась возможность выписать его домой уже к Рождеству. Однако развились нарушения свертывания крови, тромбозы, инсульт. Причиной смерти стало желудочно-кишечное кровотечение.

К настоящему времени сделано 6 операций по пересадке искусственного сердца. И хотя выжили лишь трое пациентов, все шестеро прожили дольше, чем прогнозировали врачи.

Кожа из пластика

Искусственную кожу используют уже давно - фактически это пластиковая повязка, которая обладает некоторыми свойствами обычной кожи и способствует более быстрому заживлению венозных язв и других наружных повреждений.

Сейчас разрабатывается новый тип кожи - из особого типа пластика, который может восстанавливаться после повреждения, как живая ткань. Пластик содержит микроскопические капсулы, заполненные специальным веществом. "Когда такой материал ломают, - объясняет Скотт Уайт, член исследовательской группы из университета в Иллинойсе, - капсулы разрываются и вещество попадает в область повреждения. Повреждение затягивается подобно человеческой коже, на которой заживают ссадины и порезы". Лабораторные испытания показали, что новый материал способен после повреждения восстановить 75% своей прочности.

Тефлоновые нервы

Во многих биотехнологических лабораториях мира сейчас работают над выращиванием искусственных нейронов. Если эта проблема будет решена, то осуществятся самые смелые мечты фантастов о пересадке сохранившегося головного мозга в новое тело. Сейчас специалисты нейрохирургического центра в Кливленде уже отрабатывают технику такой пересадки на животных. В качестве синтетической основы для выращивания искусственных нервов используется тефлон - материал, совершенно безвредный для организма. Рост нервных волокон происходит благодаря соединению тефлоновой основы с молекулами ламинина посредством атомов никеля. Первые операции на приматах проведены успешно.

Искусственные суставы

Одно из последних достижений биотехнологии - создание хрящевой ткани, способной к активной регенерации. Это действительно огромный успех, поскольку поврежденная суставная ткань не восстанавливается в организме. В клиниках США ежегодно оперируют более 500 тыс. больных с повреждениями суставного хряща, но хирургическое вмешательство лишь на короткое время облегчает положение пострадавших. Ученые из Гетеборгского университета в Швеции выделили клетки хряща из суставов 23 пациентов, вырастили культуру клеток, которая образовала хрящевую ткань, а затем имплантировали ее в поврежденный коленный сустав. Результат оказался превосходным: у 14 из 16 пациентов отмечено практически полное замещение поврежденного хряща новой тканью. Выращивание хрящевой ткани занимает, к сожалению, много времени - несколько недель, поэтому ученые разрабатывают методики более быстрого получения искусственных тканей.

Электронный глаз

Два года назад была сделана первая операция по вживлению человеку электронной зрительной системы. Она получает изображение с миниатюрной телекамеры и ультразвуковых датчиков, которые вмонтированы в очки. Эти сигналы обрабатываются портативным компьютером, который передает информацию на 68 платиновых электродов, введенных в мозг. Электроды стимулируют зрительную кору человека.

Разумеется, электронное зрение далеко от идеала, однако обладатель искусственного глаза может разобрать 5-сантиметровые буквы с расстояния в полтора метра. Незрячий человек может правильно выбрать направление в незнакомой обстановке и свободно ездить, например, в Нью-Йоркском метро. Пока создателям электронного глаза не удалось обеспечить адекватное пространственное восприятие: во время демонстрации устройства его обладатель боялся столкнуться со стеной, находившейся от него довольно далеко.

В менее трудных случаях возвратить зрение может пересадка роговицы глаза. Как и хрящевая ткань, поврежденная роговица не может регенерировать, что обрекает пациентов на слепоту. Канадские исследователи из Оттавы научились выращивать искусственную роговицу, которая обладает всеми свойствами настоящей.

Единственное, что пока мешает пересаживать искусственную роговицу человеку, - это ее безудержный рост, напоминающий рост раковой опухоли. Ученые сейчас работают над расшифровкой гена, с помощью которого можно замедлять этот процесс.

Голубая кровь

Недавно ЮАР первой в мире одобрила применение искусственного кровезаменителя, который позволит исключить риск заражения СПИДом при переливании крови. Препарат "Hemopure" разработан американской компанией "Biopure" на основе коровьего гемоглобина. Препарат не разрешен к применению в других странах из-за опасений заразить пациентов специфическими заболеваниями, в частности "коровьим бешенством". Однако в условиях Африки реальный риск ВИЧ-инфицирования при переливании человеческой крови существенно выше, чем гипотетический риск передачи животных вирусов. К тому же препарат может храниться два года при комнатной температуре, а человеческая кровь - не более 42 дней и только в замороженном виде. В США и Западной Европе препарат разрешен к применению лишь в ветеринарной практике.

Между тем в России уже давно существует другой кровезаменитель - перфторан, созданный на основе соединения фтора с углеродом. Этот препарат, известный под названием "голубая кровь", лет 10 назад наделал много шума, после чего о нем благополучно забыли.

Перфторан испытывался еще в годы советского присутствия в Афганистане и оказался эффективным средством против закупорки кровеносных сосудов - наиболее частой причины смерти при ранениях на войне. При черепно-мозговых травмах он позволяет предотвратить отек мозга, так как молекулы искусственной крови меньше по размеру, чем молекулы гемоглобина. Однако клинические испытания препарата были прерваны в результате ведомственных интриг и возобновились только в 1993 году. Два года назад в России было налажено промышленное производство искусственного кровезаменителя.