4 czerwca 2006

Transplantologia – od praktyki do nauki – cz. I

Nazwa specjalności „transplantologia” wniknęła do leksykonu lekarskiego niedawno, ale szybko się zakorzeniła. Początkowo tajemnicza, z powodu nieznajomości efektów przeszczepienia narządu, szybko doprowadziła do niezwykłej wprost koncentracji na sobie uwagi świata lekarskiego. Niekiedy się dzieje tak, że coś nowego i tajemniczego przyjmuje w naszej wyobraźni rozmiar ogromu. Tak stało się z transplantologią. Przeszczepianiem możemy leczyć zaledwie ułamek promille chorób nękających ludzkość. Co jest więc niezwykłego w transplantologii? To, że wyzwała ona naturę do ujawnienia, jak zróżnicowaliśmy się genetycznie w przebiegu ewolucji, stając się osobnikami z genetycznym „self”, co oznacza: „nie ma drugiego takiego samego”.
To „self” zabezpiecza większość z nas np. przed atakiem wirusa, ponieważ receptor, który chce on wykorzystać, aby wniknąć do naszej komórki, ma „naszą” strukturę do wirusa niepasującą. To efekt stałego różnicowania się dla zachowania integralności naszego organizmu.
Niestety, nasze genetyczne „self” zabezpiecza nas również przed przeszczepieniem komórki od innego genetycznie osobnika i uruchamia mechanizm odrzucania. Odrzucanie przeszczepów od genetycznie różnego osobnika tego samego gatunku (aloprzeszczep) oraz hamowanie tej reakcji za pomocą leków, powodujące także osłabienie obrony przeciw bakteriom czy wirusom, dały asumpt do gwałtownego rozwoju immunologii, nie tylko transplantologicznej, ale także zakażeń i nowotworów.

Tak się zaczęło

Rzadko zdarza się w medycynie, by prosty zabieg chirurgiczny stał się podstawą do rozwinięcia się specjalności naukowej. Tak stało się z transplantologią. Przeszczep narządowy lub tkankowy jest wymysłem człowieka. Nie ma podobnych przykładów w naturze. Aby ubiec pierwszą myśl czytelnika: płód nie jest przeszczepem i brak jego odrzucania jest regulowany specjalnym mechanizmem. Myśląc w prosty, techniczny sposób, iż narząd niewydolny należy zastąpić wydolnym, młody chirurg rosyjski Voronoy w 1936 r. przeszczepił nerkę, pobraną
ze zwłok, kobiecie z niewydolnością nerek spowodowaną zatruciem rtęcią. Niedługo potem, w 1947 r., przeszczepiono nerkę w Worcester, Massachusetts, następnie
w 1952 r. we Francji, by wreszcie rozpocząć stały program przeszczepiania, co stało się w Bostonie w 1954 r. Przeszczepu nerek od bliźniaka dokonał chirurg plastyczny
dr Joseph Murray.
Tak się zaczęło. Czysto technicznie. Dopiero wówczas sięgnięto do wyników doświadczalnych Owena, który zauważył, że u bydła u osobników z tego samego łożyska można wymieniać przeszczepy skóry bez odrzucenia, oraz Medawara, który wykazał, że drugi przeszczep skóry od tego samego dawcy ulega szybciej martwicy niż pierwszy. A dalej Billingham, Brent i Medawar wykazali, że można wytworzyć tolerancję na przeszczep, podając antygen dawcy do płodu przyszłego biorcy. To był początek nowej dyscypliny – a nawet nauki.

Jak zaczęło się w Polsce?

Do przeszczepienia nerki przygotowywano się w kilku ośrodkach. Ale głównym miejscem przygotowań były:
Zakład Chirurgii Doświadczalnej PAN, I Klinika Chorób
Wewnętrznych i I Klinika Chirurgiczna AM w Warszawie.
Promotorem przeszczepienia był niestrudzony prof. Tadeusz Orłowski. Musiał on pokonać opory psychologiczne środowiska. Trzeba nadmienić, że w początkach lat 60. przeszczepianie nerek nie miało szerokiej akceptacji społecznej nawet w USA. Nie inaczej było u nas. Wynikało to z niewiadomej, jak długo przeszczep może przeżyć, a w szczególności jakie mogą być powikłania. Jeden z naszych profesorów nieklinicystów uważał, że przeszczepianie jest bzdurą z punktu widzenia biologii. Ale opory zostały pokonane.
Przyszedł pamiętny dzień 26 stycznia 1966 roku.
Prof. T. Orłowski przybiegł do prof. J. Nielubowicza, szefa naszej Kliniki Chirurgicznej, z wiadomością: „Mamy biorcę i dawcę”. U dawcy nastąpiła śmierć mózgowa. Komisja lekarska i prokurator wydali zgodę na pobranie nerki. Miałem wówczas dyżur w klinice. Prof. Nielubowicz wezwał mnie do gabinetu. Rzekł: „Zaczynaj”. Wróciłem
na salę operacyjną, odłączyłem respirator od ciała martwej już kobiety. Dr med. J. Szczerbań rozpoczął pobieranie. Ja z doc. B. Marzinkiem odsłoniliśmy naczynia biorcy. Wykonałem zespolenia. Wkrótce potem prof. Nielubowicz wpadł na salę pełen entuzjazmu. Krzyknął: „Robimy razem zespolenie moczowodu z pęcherzem!”. Przeszczep podjął funkcję. Zbiorowy sukces.

Niezwykła metoda lecznicza

W dzień po przeszczepieniu stanęliśmy jak górnik
na przodku przed ścianą, za którą nie wiadomo, czy tylko węgiel, a może metan, woda…? My zaś stanęliśmy przed problemami: jak pobierać, by nie uszkodzić naczyń przeszczepu? Jak przechowywać, by nerka nie uległa nieodwracalnemu uszkodzeniu? Jak zapobiegać odrzucaniu?
Te problemy, choć w innym wymiarze, pozostały do dziś. Przeszczepianie bowiem to nie tylko przywrócenie choremu niezbędnych dla życia funkcji zniszczonego przez proces chorobowy własnego narządu; to dodatkowo stała walka o to, by przeszczep, którym leczymy, utrzymał swą funkcję. Nie ma drugiej takiej sytuacji w medycynie. To tak, jak gdyby pilot samolotu wiózł pasażerów
do miejsca przeznaczenia, co jest jego zasadniczym
celem, ale jednocześnie musiał smarować silnik, dolewać wody do chłodzenia i przykręcać obluzowywujące się śruby skrzydeł. Ekwilibrystyka!

Konieczność badań naukowych

Dziś, zanim pobierzemy narządy do przeszczepu, mamy do dyspozycji gamę produktów badań naukowych
służących transplantologii. A więc zestaw badań biochemicznych i czynnościowych dawcy, łącznie z wizualizacją układu naczyniowego pobieranego narządu. Określamy genotypy dawcy i biorcy w miejscach kodujących antygeny transplantacyjne. Dysponujemy wiedzą o ewentualnych zakażeniach (nosicielstwie) dawcy. Stosujemy płyny prezerwacyjne, których skład wynika
z badań nad kompozycją składników płynu wewnątrz-
i zewnątrzkomórkowego z ich składem jonowym oraz substancjami regulacyjnymi i odżywczymi. Pobieramy do przeszczepienia rogówki, skórę, ścięgna i powięzie, kość, serce, płuca, nerki, wątrobę, trzustkę, wysepki Langerhansa, jelito cienkie, przytarczyce i inne. Wiemy, jak pobierać od żywych dawców nie tylko nerki, ale
i fragment wątroby, bez narażenia ich na powikłania. Nauka opracowała specyficzne metody przechowywania i konserwacji. Nie musimy się dziś tak spieszyć
z przeszczepieniem jak dawniej i wykonywać
go natychmiast po pobraniu, np. w środku nocy.

Odrzucanie – problem aktualny

Proces odrzucania stał się dla nauki wyzwaniem do poszukiwania środków farmakologicznych hamujących aktywność limfocytów, komórek specyficznie uczulonych
na antygeny transplantacyjne dawcy i niszczących przeszczep. Stosujemy dziś inhibitory kalcyneuryny: cyklosporynę A i takrolimus, a także rapamycynę (Sirolimus),
mykofenolat mofetilu (CellCept). Z preparatów biologicznych należy wyliczyć surowicę antyglobulinową i antytymocytarną oraz przeciwciała monoklonalne dla receptora interleukiny 2 i innych receptorów komórek odpornościowych biorcy. W skład środków immunosupresyjnych wchodzą także sterydy.
Wszystkie wymienione leki pozwoliły na utrzymanie funkcji przeszczepionych narządów przez długi czas, nawet powyżej 25 lat. Niestety, obniżają one odporność komórkową biorcy nie tylko na antygeny dawcy, ale także bakteryjne, wirusowe i grzybicze. Co więcej, częstość występowania de novo nowotworów jest
u biorców przeszczepów zdecydowanie wyższa niż
w normalnej populacji. Wydaje się także, iż nie zapobiegają one zjawisku tzw. przewlekłego odrzucania,
a więc zmianom sklerotycznym w naczyniach przeszczepu. Wszystkie leki immunosupresyjne wykazują pewien stopień toksyczności dla komórek przeszczepu, co wymaga obniżania ich dawek lub zmiany typu podawanego leku. I wreszcie, niepożądanym ich efektem są: nadciśnienie, brak tolerancji na glukozę oraz hipercholesterolemia. Powikłania te obniżają długość przeżycia biorców.
Co więc robić? Trzeba próbować odkrywać naturalne mechanizmy hamowania odpowiedzi na antygeny transplantacyjne i wprowadzać do leczenia metody naśladujące naturę! Ale jakie mogą być te mechanizmy, skoro przeszczepianie stworzył niedawno człowiek, więc nie było
w ewolucji czasu na ich wykształcenie się? Może więc te, które chronią matkę przed przedostającymi się do jej krążenia komórkami płodu z połową genów genetycznie różnego ojca? A może te, które regulują naszą odpowiedź na wirusy? Konieczne są intensywne badania nad wytworzeniem stanu tolerancji biorcy na alogeniczny przeszczep. Ü Cdn.

Waldemar L. OLSZEWSKI
prof. dr hab. med. Waldemar L. Olszewski,
Zakład Badawczo-Leczniczy Chirurgii Transplantacyjnej, Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej PAN
oraz Klinika Transplantologii, Centralny Szpital Kliniczny MSWiA

Archiwum

Okręgowa Izba Lekarska w Warszawie im. prof. Jana Nielubowicza