Дайте две. Как трансплантируют почки и при чем тут математика

3 апреля 1933 года. В хирургическое отделение Херсонской городской больницы попадают 60-летний мужчина с переломом основания черепа и 26-летняя женщина с острой почечной недостаточностью из-за отравления сулемой (хлорид ртути). Мужчина быстро скончался, и заведующий отделением Юрий Вороной решил попытаться спасти женщину, пересадив ей почку умершего.
Прирастай, почка
Согласен—несогласен
Поменяю даром
Прирастай, почка
Согласен—несогласен
Поменяю даром
Еще
5680304fc01a5d3cc59d706de3d036c2.jpeg
Источник: Depositphotos.com/CC 0
5680304fc01a5d3cc59d706de3d036c2.jpeg
Источник: Depositphotos.com/CC 0

Пересадка почки рассматривалась как временная мера на период острой почечной недостаточности. Орган пересадили на бедро женщины, на бедренные артерию и вену. Операция прошла успешно, и почка начала функционировать. Но без иммунодепрессантов, которые предотвращают отторжение донорского органа, больная скончалась через два дня после операции. Так впервые в истории человеку пересадили трупную почку. Более того, эта операция доказала, что почки недавно умерших людей могут оживать и функционировать в новом теле

Первую успешную временную пересадку почки, после которой пациент выжил, провели в Бостоне 14 лет спустя, в 1947 году, американские хирурги Чарльз Хуфнагель, Эрнест Лендстейнер и Давид Хьюм. Они пересадили трупную почку на сосуды плеча молодой женщине с септицимией, осложненной острой почечной недостаточностью. Пересаженный орган отлично функционировал: почка выделяла мочу в течение нескольких суток и спасла женщине жизнь.

В декабре 1954 года американский хирург Джозеф Мюррей впервые в истории успешно пересадил почку от живого человека — однояйцевого близнеца больного. В 1959 году хирург смог успешно пересадить человеку почку от неродственного донора, а в 1969 году — от трупа. За эти работы Мюррея в 1990 году догнала Нобелевская премия, которую, как мы знаем, любят вручать после того, как открытие будет проверено временем.

В СССР первую успешную трансплантацию почки провел академик Борис Петровский в апреле 1965 года. Сперва для такой операции использовали почки живых родственных доноров, а потом стали брать трупные органы.

Прирастай, почка

Сейчас почки для трансплантации могут брать как у мертвого донора, так и у живого. Главное, чтобы донор и реципиент подходили друг другу по группе крови и были совместимы по человеческим лейкоцитарным антигенам, рассказал «Чердаку» главный внештатный специалист Минздрава РФ по трансплантологии, директор Научного центра трансплантологии и искусственных органов им. В. И. Шумакова Сергей Готье.

Вообще же, за последние десять лет, отмечает Готье, техника пересадки этого органа мало изменилась: «Почка имплантируется на подвздошные сосуды, обычно забрюшинно, у детей — внутрибрюшинно, если это маленький ребенок. Но техника реконструкции мочеточника действительно несколько усовершенствована: сейчас очень широко применяются каркасные дренажи-стенты, на которых делается соустье мочеточника пересаженной почки с мочевым пузырем реципиента. Это обеспечивает большую надежность швов анастомозов (анастомоз — соединения двух полых органов: сосудов, протоков и т.п. — прим. “Чердака”), отсутствие сужений, которые препятствуют оттоку мочи. Для того чтобы этого не было, применяется временное стентирование, потом этот стент удаляется».

После пересадки почки от живого донора трансплантат в среднем продолжает работать 20 лет и более, а взятый у посмертного донора — 10 лет. Однако, подчеркивает Готье, были случаи, когда трансплантаты от мертвых работали 30 лет и дольше: «Все зависит от тканевой совместимости и качества трансплантата. Для каждого варианта подбора есть свои рекомендации, свои принципы. Например, если речь идет о пересадке почки пожилому человеку, который длительно состоит на диализе, то здесь применяется принцип old-to-old, используется трансплантат от пожилых доноров, конечно, если почка имеет хорошую функцию. Но самый главный принцип — показатели тканевой совместимости», — говорит Готье. У детей пересадка почки во многом зависит от массы тела. Если ребенок весит 10 кг, то ему уже могут трансплантировать почку взрослого.

Несмотря на то, что больше всего операций по трансплантации проводят именно с почками — в России примерно 1000 каждый год, — спрос все равно гораздо выше предложения. Только в нашей стране — в 11 раз: в пересадке почки ежегодно нуждаются 11 тысяч человек. И если нет совместимого по группе крови и антигенам родственника, готового отдать свою почку, остается лишь встать в лист ожидания и очищать кровь при помощи диализа.

«Если у человека есть какие-то противопоказания к трансплантации почки, — рассказывает Готье, — то он может на диализе находится сколько угодно времени. Речь идет о десятке и более лет. Если пациент расценивается как потенциальный реципиент донорской почки, то срок пребывания пациента на диализе в разных странах колеблется от года до пяти лет и более. Потому что очень велика потребность в трансплантации почки. Например, в США лист ожидания трансплантации почки составляет более 90 тыс человек, это национальный лист. У нас где-то около 5−6 тыс. — это значит, что огромное число людей вынуждено пока оставаться на диализе».

Источник: Depositphotos.com/CC 0

Согласен—несогласен

Если вы решили продать почку и разом решить все финансовые проблемы, то добро пожаловать в Иран — единственную страну, где легально разрешена продажа органов. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) негативно относится к коммерциализации донорства, рассматривая ее как эксплуатацию людей, и еще в 1991 году приняла руководящие принципы по трансплантации. По сути, они провозглашают, что донорство должно быть безвозмездным и добровольным. Забирать у мертвых органы можно, если есть официально оформленное согласие и умерший не возражал против изъятия. Во многих странах и в России эти принципы закреплены в законе. Хотя про некоторые страны говорят, что там процветает «черное» донорство. Например, в Китае до недавнего времени органы для трансплантации брали у приговоренных к смерти заключенных.

Но вернемся к мировым нормам. По принципу согласия или несогласия на донорство страны разделились на два лагеря. Презумпция несогласия («opting in») предполагает, что человек изначально против посмертного изъятия у него органов и для такого донорства нужно при жизни выразить четкое согласие. Презумпция согласия («opting out»), наоборот, означает, что без прижизненного официального заявления «против» внутренние органы умершего могут быть трансплантированы.

Презумпция несогласия действует в Германии, Греции и США. Согласия — в Испании (которую за успех в донорстве часто ставят в пример другим), Австрии, Бразилии, Сингапуре, Франции, Бельгии и России. У нас в 1992 году был принят закон, который разрешает посмертное изъятие органов, если умерший не оставлял официального отказа. Правда, при этом всегда учитывается мнение родственников умершего, которые, как правило, оказываются против. Например, в 2016 году было сделано 3,3 посмертных донорских изъятия на 1 миллион человек, в то время как в США в том же году таких изъятий было 30,9 на миллион (а в Испании — 43,4 на миллион). Кроме того, в нашей стране до сих пор не создан единый регистр данных волеизъявления граждан о донорстве, который бы отражал волю умерших, а не их родственников.

«США развивают вопрос донорства в своем обществе с конца 50-х годов, — отвечает Готье на вопрос, почему в США подавляющее большинство людей готовы стать донорами после своей смерти и что нужно сделать у нас, чтобы это произошло. — Там сформировалась соответствующая идеология посмертного жертвования органов. Решает вопрос система, то есть организация, чтобы ни один орган не пропал. Именно организационная сторона и далее — демонстрация результатов. Вот на этом основано, собственно, формирование идеологии по развитию донорства органов — и прижизненного, и посмертного».

Также непросто дела обстоят с донорством от живого человека: в России им может стать только родственник, находящийся в генетической связи с реципиентом. А если вспомнить, что донор и реципиент еще должны совпадать по группе крови и быть совместимы по человеческим лейкоцитарным антигенам, то шансы, что Василий Пупкин сможет отдать свою почку любимому брату Пете, сразу же становятся не так велики.

Поменяю даром

Казалось бы, Пете останется только встать в лист ожидания и жить на диализе, пока для него не найдется подходящий орган. Однако ясно, что в этой ситуации он не один, и есть подобные пары донор-реципиент, которые могут объединиться и помочь друг другу. Практические решение этой задачи, являющейся частным случаем так называемой «задачи о марьяже» нашел американский экономист Элвин Рот, который усовершенствовал и не единожды применил на практике созданный математиками Ллойдом Шепли и Дэвидом Гейлом метод нахождения оптимальных сочетаний в ситуациях, когда для каждого члена одной группы необходимо найти подходящую пару в другой группе. За это в 2012 году Шепли и Рот получили экономическую «нобелевку».

Источник: Анатолий Лапушко / Chrdk

Рот предложил создать бартерный рынок донорских почек между медицинскими учреждениями с многоступенчатым обменом или создать цепочки пересадки почек. В упрощенном виде это работает так: Маша готова отдать почку своей матери Наталье, но орган не совместим с иммунной системой последней. Зато подходит Пете. А Наталье подходит почка Василия. Если находится две или более таких пар донор-реципиент, то в больнице одновременно проводят операции по трансплантации. И все живут долго и счастливо.

Но в реальности все обычно сложнее. Например, у пятилетнего мальчика хроническая почечная недостаточность. Сейчас ему еще не нужна пересадка почки, но в будущем скорее всего потребуется. Его дедушка готов стать донором, но, не зная, когда ребенку потребуется операция, опасается, что может не дожить. Тогда он отдает свою почку другому нуждающемуся — в пользу своего внука. Это гарантирует, что, когда понадобится, ребенку пересадят подходящую почку.

Как правило, такие цепочки начинаются с одного донора-альтруиста, чья почка «запускает цепную реакцию». Всю эту цепочку передачи стараются осуществить как можно быстрее, чтобы никто из доноров не передумал. Самой длинной считается прошедшая в США в ноябре 2017 года цепочка, участниками которой стали 164 донора и реципиента в возрасте от 15 до 77 лет.

Предложенное Ротом решение успешно используется в США, прочно вошло в систему здравоохранения и, судя по длине цепочек, в культуру людей. У нас же такая система не используется. «Речь идет о перекрестном донорстве. Такие вещи мы не применяем, потому что закон гласит: донором может быть только родственник. Кстати, принципиального увеличения числа трансплантаций в странах, имеющих такой опыт, перекрестное донорство не принесло, зато возникло много этических проблем», — говорит Готье.

Вспомним Василия и Петю. Если у Васи часто встречающаяся группа крови, скажем вторая (A), а у Пети, напротив, редкая первая (O), то, отдав почку в пользу Пети подходящему реципиенту, Вася автоматически «поставил» своего брата в первые ряды в листе ожидания трупной почки. И при этом «сдвинул» остальных больных, как если бы влез без очереди в кассу. В итоге пациенты в этом списке, у которых нет таких братьев, всегда будут оказываться в проигрыше. Среди прочих проблем, например, пересадка почки от молодого донора пожилому и другие — в теории игр устойчивость системы гораздо важнее «качества жизни» отдельных ее элементов. Но тут, как и в большинстве, пожалуй, задач на кооперацию, которые ставит перед нами жизнь, мы всегда выбираем между тем, чтобы справиться вместе здесь и сейчас или продолжать искать решение в одиночестве.

Информация предоставляется в справочных целях. Не занимайтесь самолечением. При первых признаках заболевания обращайтесь к врачу.