Создание биоинженерных органов, стволовые клетки и добросовестность научных исследований в хирургии

Ключевые слова:биоэтика, биоинженерная трахея, трансплантация

Клин. и эксперимент. хир. Журн. им. акад. Б.В. Петровского. - 2015. - No 1. - С. 80-85.

Первый номер нашего журнала в 2013 г. открывала исключительная по глубине и точности анализа статья профессоров П.Тищенко и Б. Юдина о добросовестности научных исследований [1]. Это было принципиальной позицией нашей редакции - обозначить наш уровень оценки научных результатов, предлагаемых читателю.

Поэтому нас не могла не заинтересовать дискуссия, развернувшаяся на страницах одного из самых престижных хирургических журналов - "The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery" [2, 3]. Основной мотив дискуссии заключается в том, что профессора P. Delaere и D. van Raemdonck считают недостоверной медицинскую информацию о создании первого биоинженерного органа - трахеи. Автор методики профессор P. Macchiarini, напротив, убежден, что полученные им результаты экспериментальных исследований и имеющийся клинический опыт позволяют уверенно говорить о тканево-инженерном создании такого сложного органа (анатомически, морфологически и функционально), как трахея.

Автор настоящего комментария имеет большой опыт в создании ферментообработанных бесклеточных сосудистых ксенобиопротезов, бесклеточных алло- и ксеногенных биопротезов клапанов сердца со сниженной иммуногенностью, изучения в эксперименте процессов морфологической адаптации синтетических и биологических протезов [4]. Общий вывод этих работ следующий: все биопротезы со сниженной иммуногенностью имеют пролонгированный срок функции, но при этом они остаются неживым каркасным материалом. Ни о какой тканево-инженерной конструкции речь идти не может.

Эта информация и точка зрения в дискуссии были высказаны профессору P. Macchiarini во время его сообщения в РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского о результатах по созданию тканево-инженерной трахеи. Ключевые слова этого сообщения профессора P. Macchiarini были следующие: биоинженерная конструкция, биореактор in situ, стволовые клетки, стимуляторы ангиогенеза, нанотехнологии.

Однако, учитывая информацию о нескольких удачных операциях по имплантации такой аллотрахеи, изготовленной по методике П. Маккиарини, в клинической практике других госпиталей, мы приняли решение провести такую операцию в нашем центре (профессор В.Д. Паршин). Согласие пациентки и положительное решение Комитета по биоэтике нашего центра были получены. Профессор P. Macchiarini принял непосредственное участие в этой операции. Протез аллотрахеи был изготовлен и доставлен из итальянской лаборатории.

Описание клинического наблюдения

Пациентка И., 25 лет (No и.б. 30 298 333) 25.10.2010 была госпитализирована в РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского с диагнозом стеноз трахеи, обследование по программе трансплантации. Жалобы при поступлении: одышка при физической нагрузке, поперхивание при приеме пищи, головные боли, нарушения сна, памяти, в прошлом эпизоды судорог. Из анамнеза: в апреле 2006 г. пострадала в автокатастрофе, получила тяжелую черепно-мозговую травму, переломы голеней. В связи с мозговой комой и прогрессирующим отеком мозга ей была произведена трепанация черепа и наложена трахеостома для проведения длительной искусственной вентиляции легких (ИВЛ). Сознание вернулось через 8 мес после травмы. Трахеостома зажила самостоятельно, но через 1 мес появилось стридорное дыхание. В клинике Шанхая (Китай) проведено эндопротезирование трахеи сеточным стентом. В 2007-2010 гг. неоднократно выполняли процедуру удаления грануляций и эндоскопическую реканализацию трахеи. В сентябре 2010 г. была консультирована в клинике Израиля, где продолжена консервативная терапия, включающая гормоны. При рентгенологическом обследовании в РНЦХ в трахее на уровне С -Т определяется сетчатый протез трахеи длиной 6 см диаметром 1,5 см. По данным ЭхоКГ, полости сердца не расширены, клапаны не изменены, патологии не выявлено. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) в пределах должных значений. Выявлены генерализованная трахеальная обструкция, стеноз трахеи. Нарушений структуры и функции органов брюшной полости не выявлено. При магнитно-резонансной томографии (МРТ) головного мозга выявлена картина кистозно-глиозных изменений в правой височно-теменной области. При бронхоскопии: голосовые складки подвижны, левая рубцово изменена, частично отсутствует. На 1 см от подскладочного отдела гортани умеренное сужение трахеи. Далее на передней стенке виден продольный рубец, хрящевые кольца не визуализируются. Ниже рубцовая деформация и сужение просвета до 8 мм и затем на конус до 6×7 мм. Далее вплоть до карины на протяжении 2,5 см просвет трахеи сужен до 9×8 мм за счет рубцово-грануляционной ткани, слизистая в этой зоне гиперемирована с фиброзным налетом. Этот процесс распространяется на оба трахео-бронхиальных угла. В связи с выраженным субтотальным стенозом трахеи в шейном, шейно-грудном и грудном отделах на консилиуме принято целесообразным предложить пациентке трансплантацию трахеи на сосудистой ножке. Противопоказаний к такой процедуре не выявлено.

В последующем принято решение о трансплантации аллотрахеи, подготовленной по методике профессора П. Маккиарини с использованием технологии регенеративной медицины. 04.11.2010 выполнены бужирование трахеи и эндоскопическая реканализация путем удаления рубцово-грануляционной ткани. 06.12.2010 в плане подготовки к реконструктивной операции произведены забор и консервация костного мозга. Суммарный забор костного материала составил 300 мл. 07.12.2010 выполнена операция (профессор В.Д. Паршин при участии профессора П. Маккиарини): трансплантация трахеи, подготовленной по методике регенеративной медицины (рис. 1). Удалена практически вся измененная трахея. Из резецированной трахеи взят и поделен на фрагменты 3×3 мм участок слизистой для последующего размещения на внутренней по- верхности донорской трахеи. В стенку децеллюлированной трахеи введена взвесь мононуклеаров из костного мозга пациента из расчета 1 мл на каждые 2 полукольца трахеи. Также в стенку трансплантата введены эритропоэтин, нейпоген, TGF. После завершения анастомозов в просвет трансплантата введен сетчатый саморасправляющийся стент, перекрывающий анастомозы. Через верхнесрединную лапаротомию выделена часть большого сальника на сосудистой ножке, проведена к трахее и полностью окутана вокруг трансплантации.

Рис. 1. Общий вид биопротеза аллотрахеи, изготовленной в итальянской лаборатории. Введение взвеси мононуклеаров

Описание морфологии аллотрахеи до трансплантации: в донорской трахее обнаружены некротические изменения мягких тканей без воспалительной реакции и дистрофические изменения гиалинового хряща (рис. 2, 3).

Рис. 2. Фрагмент биопротез трахеи до операции: эпителиальная выстилка отсутствует, наблюдаются дистрофические изменения хрящевой ткани в виде неравномерного окрашивания основного вещества и вакуолизации цитоплазмы отдельных хондроцитов Окраска по Ван-Гизону. ×50.

Рис. 3. Фрагмент биопротеза трахеи до операции: дистрофия гиалинового хряща, вакуолизация и кариопикноз хондроцитов Мягкие ткани трансплантата в состоянии аутолиза. Воспалительная инфильтрация отсутствует. Окраска гематоксилином и эозином. ×100.

Госпитальный и отдаленный периоды после трансплантации

Пациентка была экстубирована на 2-е сутки после операции. В протоколе проводимой терапии - гормоны, эритропоэтин, нейпоген. При бронхоскопии на 15-й день после операции просвет трахеи удовлетворительный, анастомозы состоятельны, стенки трансплантата покрыты небольшим количеством фибрина.

21.01.2011 эндоскопически удален эндопротез в связи с его частичным разрушением. В просвете трансплантата по передней полуокружности вбли- зи анастомозов обнаружены небольшие разрастания плотных грануляций, на задней полуокружности - сероватые массы с включением измененной сетки эндопротеза, легко отслаивающиеся от стенки трансплантата.

24.01.2011. Пациентка выписана на амбулаторное лечение.

21.02.2011 экстренная госпитализация для удаления остатков эндопротеза в связи с его дислокацией. При трахеоскопии: просвет проксимального анастомоза сужен до 3×5 мм валиком грануляционной ткани. В месте удаленного эндопротеза стенка трахеи имеет сетчатую поверхность, по мембранозной части кровоточащие грануляции, судить о реваскуляризации и эпителизации хрящевой части невозможно.

07.03.2011. Стеноз трансплантата трахеи, стридор в покое, интубация и трахеоскопия: на всем протяжении трансплантата наложения и сужения обоих анастомозов. Через сутки пациентка экстубирована.

10.03.2011. В связи с выраженным рубцово-грануляционным стенозом выполнено экстренное эндоскопическое эндопротезирование трахеи.

25.03.2011. Очередное эндопротезирование трахеи самофиксирующимся эндопротезом.

25.04.2011 в связи с прогрессирующим рубцовым стенозом трахеи выполнена трахеоларингопластика с оставлением Т-образной трубки. При гистологическом исследовании стенки донорской трахеи выявлены массивы грануляционной ткани в различной стадии организации, воспалительная инфильтрация. Эпителиальная выстилка отсутствует. Хрящевой и мышечной ткани не обнаружено. Фиброзная ткань со зрелыми сосудами.

В последующие месяцы неоднократно выполняли смены Т-образной трубки и надбифуркационную электрокоагуляцию грануляций трахеи.

29.02.2012. При очередном удалении Т-образной трубки просвет трахеи сужен на всем протяжении, при кашле схлопывается почти полностью за счет сближения передней и задней стенок, что говорит о практически полном отсутствии естественной каркасности донорского аллотрансплантата трахеи.

Заключение

Таким образом, приведенные в настоящей статье данные подтверждают точку зрения P. Delaere и D. van Raemdonch о том, что информация о создании новой биоинженерной трахеи не является доказанным фактом. Трансплантация донорской трахеи, изготовленной и использованной в клинической практике по методике профессора P. Macchiarini, завершилась развитием рубцово-грануляционного стеноза трансплантата без признаков сохранения структуры и функции нативной трахеи. Одно клиническое наблюдение, которым мы располагаем, - еще не основание для научных выводов и заключений. В то же время мы не можем не поддержать ту точку зрения, что манипулирование современными терминами в хирургии дает нашим пациентам необоснованные надежды и подрывает авторитет науки и медицины.

P.S. Жизнь не стоит на месте. В настоящее время профессор P. Macchiarini получил грант в Рос- сийском научном фонде на создание биоинженерного пищевода.



Литература

1. Тищенко П.Д., Б.Г. Юдин. Проблема добросовестности в научных исследованиях // Клин. и эксперимент. хир. Журн. им акад. Б.В. Петровского. 2013. No 1. С. 5-12.

2. Delaere P.R., D. Van Raemdonck. The trachea: The first tissue-engineered organ? // J. Thoracic Cardiovasc. Surg. 2014. Vol. 4. Р. 1128-1131.

3. Macchiarini P. Reply to the Editor // J. Thoracic Cardiovasc. Surg 2014. Vol. 148 (1). Р. 365-366.

4. Dzemeshkevich S.L., Konstantinov B.A., Gromova G.V. et al. The mitral valve replacement by the new type bio prostheses (features of design and long-term results) // J. Cardiovasc. Surg. 1994. Vol. 35 (1). Р. 189-193.

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Дземешкевич Сергей Леонидович
Доктор медицинских наук, профессор (Москва, Россия)

Журналы «ГЭОТАР-Медиа»