Pomysł, by
popsute części zastąpić dobrymi, jest równie stary, jak najstarsze maszyny, a że na
ludzkie ciało można – przynajmniej w pewnym wymiarze – spojrzeć jako na mechanizm,
także i w medycynie od dawna szukano sposobu naprawiania całości poprzez wykorzystanie
„części zamiennych”. Wedle legendy, święci Kosma i Damian (III wiek po Chrystusie)
dokonali udanego przeszczepu nogi. Zachowały się zapisy, że także w starożytnych Indiach
i w Chinach przeprowadzono udane operacje przeszczepów, i chociaż żadnej z tych historii
dziś nie można potwierdzić, są one świadectwem intuicji terapeutycznej, która dziś
stała się faktem.
Pierwszy przełom nastąpił, gdy Karl Landsteiner odkrył w
1901 r. grupy krwi, i gdy w 1928 r. Ludwik Hirszfeld i Emil von Dungern te grupy naukowo
opracowali. Transfuzja krwi wymaga bowiem uzgodnienia grupy krwi dawcy i biorcy przynajmniej
na tyle, by organizm biorcy nie odrzucił przetaczanej krwi. Jeśli tej zgodności nie
będzie, wstrząs wynikający z odrzucenia może mieć śmiertelne następstwa.
Dalsze
badania nad ludzką fizjologią uświadomiły naukowcom, że ludzkie ciało wyposażone jest
w potężny system rozpoznawania ciał obcych, który z jednej strony odpowiada za obronę
przed wszelkiego rodzaju infekcjami, ale z drugiej nie pozwala na włączenie we własne
struktury elementów, które do niego nie należą, choćby były – zdaniem lekarzy – najbardziej
nawet potrzebne. Obca noga, ręka, serce czy wątroba są traktowane przez układ immunologiczny
z tą samą zaciekłością, co chrobotwórcza bakteria.
Istnienie tej naturalnej
bariery bardzo komplikuje wykorzystanie organów i tkanek pobranych od innych ludzi
lub od zwierząt, by zastąpić organy i tkanki chore lub zniszczone. Wymóg pełnej pełnej
zgodności immunologicznej pozwala na stosunkowo łatwe (przynajmniej jeśli chodzi o
kwestię zgodności genetycznej) przeszczepianie narządów i tkanek pobranych z własnego
ciała, bądź od bliźniaka jednojajowego. Pierwsza taka operacja została dokonana w
Bostonie w 1954 roku. Choremu przeszczepiono wówczas nerkę pobraną od jego brata-bliźniaka.
Od
tamtej pory wiedza na temat układu odpornościowego bardzo się rozwinęła. Okazało się,
że przy pomocy odpowiednich środków farmaceutycznych można osłabić działanie systemu
odpornościowego na tyle, by umożliwić prawidłową pracę przeszczepionemu organowi,
który nie jest w pełni zgodny immunologicznie z DNA biorcy. Nie oznacza to, że pewien
minimalny stopień zgodności nie jest konieczny. Należy dążyć do jak największego uzgodnienia
genetycznego DNA dawcy i biorcy, aby w jak najmniejszym stopniu zaburzyć działanie
układu odpornościowego. W innym wypadku mogłoby dojść do sytuacji, w której co prawda
przeszczepiony organ działa prawidłowo, jednak całkowite wyłączenie zdolności obronnych
organizmu biorcy powoduje szybką infekcję. Byłaby ona wówczas śmiertelnie niebezpieczna
dla biorcy, którego organizm nie byłby w stanie obronić się przed żadnym atakiem.
Skąd
biorą się organy i tkanki przeszczepiane podczas transplantacji? Jak już powiedziałem,
niekiedy wykorzystywane są własne tkanki. Mówimy wówczas o autoprzeszczepach albo
przeszczepach autogenicznych. Przeszczepia się na przykład skórę (przy leczeniu oparzeń),
cebulki włosów... Podjęto próby autoprzeszczepu jajnika, pobranego od kobiety, która
miała być poddana radioterapii i istniała uzasadniona obawa, że napromieniowanie może
doprowadzić do trwałego jej obezpłodnienia. Autoprzeszczepami są także zabiegi wykorzystania
fragmentów naczyń krwionośnych pobranych z nogi do stworzenia by-passów podczas operacji
kardiochirurgicznych.
Drugą grupą przeszczepów są przeszczepy izogeniczne,
czyli wspomniane już przeszczepy pomiędzy osobami identycznymi genetycznie. Warto
pamiętać, że jeśli powodem choroby biorcy – na przykład niewydolność nerek – jest
jakiś defekt genetyczny, przeszczep od bliźniaka może okazać się pozbawionym sensu,
ponieważ po pierwsze ów bliźniak sam może wkrótce potrzebować przeszczepu, a po drugie
– otrzymywany organ obarczony jest tą samą wadą, co organ własny.
Trzecia
grupa obejmuje przeszczepy allogeniczne, czyli mające miejsce pomiędzy przedstawicielami
tego samego gatunku, o podobnym, choć nie identycznym genotypie. Dla powodzenia terapii
konieczna jest, jak już wspomniano, jak największa zgodność genetyczna pomiędzy dawcą
i biorcą przeszczepu. Co ciekawe, ów wymóg zgodności ma różne znaczenie w odniesieniu
do poszczególnych organów. I tak w przypadku nerek różnice mogą być znacznie poważniejsze,
niż w przypadku serca czy wątroby, natomiast w przypadku przeszczepu szpiku kostnego
różnice mogą być jedynie minimalne.
Czwarta grupa przeszczepów dotyczy sytuacji,
gdy do organizmu jednego gatunku wprowadzana jest tkanka lub organ od przedstawiciela
innego gatunku. W takiej sytuacji mówi się o ksenotransplantacji. W przypadku przeszczepów
międzygatunkowych bariera immunologiczna jest bardzo silna i bez poważnych modyfikacji
genetycznych w organizmie zwierzęcia, którego organy miałyby być wykorzystane do przeszczepienia
ludziom, na skuteczną terapię transplantacyjną nie ma szans. Dodatkową trudnością
i zagrożeniem w przypadku ksenotransplantacji jest ryzyko przeniesienia chorób zwierzęcych
na ludzi, co mogłoby pociągnąc za sobą skutki trudne do przewidzenia. W praktyce zatem,
poza próbami laboratoryjnymi na tkankach, ksenotransplantacji się niemal nie przeprowadza.
Niemal,
ponieważ wykorzystuje się nieukrwione fragmenty tkanek zwierząt do przygotowania protez
zastawek serca. Wykorzystuje się też czasami tkankę skóry podczas przygotowania pacjenta
do przeszczepu autogenicznego skóry, gdy trzeba czekać na wyhodowanie tkanki do przeszczepu,
a jednocześnie trzeba zapobiec trwałym zmianom w obrębie rany.
Przedstawiony
podział jest bardzo skrótowy i uproszczony. Już jednak on sam pokazuje, że terapia
transplantacyjna do łatwych nie należy, a trzeba pamiętać, że to nie są wszystkie
trudności. O kolejnych aspektach transplantacji opowiemy sobie następnym razem.