30 Нобелевских премий: Открытия, изменившие медицину - [30]

Позже Джозеф Мюррей сделал несколько других успешных пересадок органов между идентичными близнецами. Очевидная проблема спасения пациентов с неизлечимым повреждением почек была в том, что у большинства из них нет близнецов. Поэтому надо было разработать механизм, препятствовавший реакции «трансплантат против хозяина», и подыскивать подходящих доноров. Джозеф Мюррей даже использовал общее облучение тела в попытках предотвратить отторжение трансплантированных органов.

Примерно в то же время фармаколог Джордж Хитчингс и биохимик Гертруда Элайон из США обнаружили первый цитотоксический препарат, уменьшавший реакцию отторжения – азатиоприн. Благодаря этому препарату стала возможной первая успешная трансплантация почки между родственниками, которые не были идентичными близнецами, а также первая трансплантация с использованием почек умерших. Лучшие результаты были получены при выборе доноров, которые соответствовали трансплантационным антигенам пациента.

Дональду Томасу удалось уменьшить реакцию трансплантата против хозяина с помощью цитотоксического лекарственного препарата метотрексата. Вскоре он описал идеального донора: это не обязательно близнец, но, как правило, родной брат с похожим набором трансплантационных антигенов. Используя материал такого донора, можно лечить лейкемию (в быту ее еще называют раком крови), некоторые наследственные нарушения костного мозга и тяжелые расстройства крови, апластическую анемию и талассемию. Таким образом, был открыт путь для трансплантации клеток костного мозга. Более 10 000 пациентов были излечены или получили нормальную жизнь без болезненных симптомов с помощью трансплантации костного мозга, которая не требует хирургического вмешательства. Донорские клетки аспирируют (выкачивают) чаще всего из гребня подвздошной кости. Иммунный ответ реципиента инактивируют общим облучением тела или цитотоксическими препаратами. Аспирированные клетки вводятся как при переливании крови. Стволовые клетки репопулируют (заселяют) в костный мозг реципиента и начинают продуцировать клетки крови. Иммуносупрессивное лечение проводят в течение нескольких месяцев для предотвращения или уменьшения реакции «трансплантат против хозяина». Иммунологически активные донорские клетки в конце концов становятся толерантными, после чего лечение обычно прекращается. Ежегодно в мире проводят несколько тысяч трансплантаций костного мозга. Это спасает десятки тысяч людей с лейкозом и другими тяжелыми заболеваниями.

В последнее время широкое распространение получила процедура аутологичной трансплантации костного мозга. Она заключается в том, что клетки у человека забирают, а через какое-то время обратно ему же подсаживают. Это связано с широко распространившейся терапией онкозаболеваний. Для лечения некоторых видов рака применяют чрезвычайно высокие дозы ионизирующего облучения или цитотоксические препараты, что может привести к летальному повреждению костного мозга пациента. Но при аутологичной трансплантации клетки костного мозга берут у пациента до начала интенсивного лечения. После его окончания пациент спасается реинфузией собственных клеток.

Ядерная физика на медицинской службе >Пол Лотербур Питер Мэнсфилд

Всем известно, что человеческое тело примерно на две трети состоит из воды. Но лишь немногие знают, что именно на этом основано действие магнитно-резонансной томографии (МРТ). Дело в том, что содержание воды в конкретной ткани или органе варьирует, а в процессе многих заболеваний количество жидкости в том или ином месте меняется весьма значительно – именно такие изменения и фиксирует магнитно-резонансное изображение.

Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Так вот, ядра атомов водорода при определенных обстоятельствах могут превращаться в микроскопический компас. Когда материя, содержащая воду, подвергается воздействию сильного магнитного поля, ядра атомов водорода упорядочиваются, как по команде «Смирно!». Под воздействием импульсов радиоволн энергия ядер меняется, переходит на другой уровень, а после такого воздействия ядра испускают резонансные волны, возвращаясь на прежний энергетический уровень. Небольшие различия в этих волнах, испускаемых ядрами атомов водорода, легко фиксируются. После серьезной компьютерной обработки можно построить трехмерное изображение исследуемого образца. Оно будет отражать структуру ткани, в том числе содержание воды в разных ее участках. Таким образом можно получить подробную картину состояния определенных органов. А поскольку итоговый сигнал получается цифровым, легко зафиксировать результаты обследования.

О возможности исследований с помощью ядерного магнитного резонанса было известно с середины XX века, но эффективно использовать это явление в медицинских целях удалось только в 1970-х годах. Американец Пол Лотербур обнаружил, что усиление или, наоборот, ослабление магнитного поля в заранее известных направлениях позволяет создать двумерное изображение структур, визуализировать которые другими методами невозможно. Англичанин Питер Мэнсфилд использовал разницу магнитных полей в противоположных направлениях для того, чтобы более точно определить различия в резонансных волнах, испускаемых ядрами. Он показал, как обнаруженные сигналы можно быстро и эффективно проанализировать и преобразовать в изображение. Это было важным шагом на пути к применяемому методу. Именно поэтому в 2003 году оба ученых были удостоены Нобелевской премии «за открытия, касающиеся метода магнитно-резонансной томографии».