Чем живет и куда смотрит современная офтальмология? Какие новые методики появились? Почему офтальмологи ― пионеры, которые прокладывают путь всей медицине? Научатся ли врачи излечивать все заболевания глаз? Будет ли побеждена слепота? Почему врачевание ― не только ремесло, но и искусство и философия? Об этом ― наш разговор с академиком Христо Перикловичем Тахчиди, директором НИЦ офтальмологии РНИМУ им. Н.И. Пирогова.
― Христо Периклович, в прошлый раз мы писали об уникальных инженерных операциях по протезированию зрения у практически слепых людей. Тогда вами были сделаны две удачные операции, судьба этих людей складывалась благополучно, они начинали видеть, узнавали себя в зеркале. Но во всем мире этот метод сейчас претерпевает трудности…
― Да, это связано с тем, что мы оперировали незадолго до начала ковида, потом ― пандемия, все было заморожено. Параллельно с этим в организации фирмы, которая этим занималась, произошли какие-то изменения и это направление застопорилось. Но в других компаниях эта работа продолжается.
Здесь важен сам факт реализации идеи. Если он состоялся, интерес реализовался, то дальше может быть только пауза. Обычно так все и развивается: доходит до определенного уровня, далее пауза, а потом новый скачок на новый уровень.
― То есть пауза даже нужна?
― Сейчас нужна пауза, чтобы появилась идея для перевода вопроса на новый уровень. Я в свое время говорил, что самое важное ― когда установлена связь с мозгом человека, со зрительным анализатором. И эта связь работает, это проверено и доказано. Да, пока еще в зачаточном состоянии, это черно-белое зрение, контурное, но это не имеет значения, ведь самое важное ― что контакт есть. Импульс, который посылается в мозг, распознается мозгом, и мозг отвечает на него. Связь установлена. Теперь ее нужно совершенствовать. Это инженерный вопрос, вопрос микроэлектроники и времени. Вот мобильные телефоны: первый был 1,5–2 кг с антенной, с которым нужно было бегать и ловить радиоволну, а сейчас это целый компьютер, помещающийся в ладони.
― Уместнее здесь аналогия с кохлеарной имплантацией. Слух научились восстанавливать подобным образом, и эти операции сейчас поставлены на поток. Глухие дети могут стать обычными, хорошо слышащими людьми.
― На самом деле идея бионических глаз родилась как раз в этой системе. Самая крупная фирма, которая производит кохлеарные импланты, однажды задалась целью создать имплант глаз. Это их продукт. Параллельно с ними ряд других фирм тоже стали этим заниматься. Но идея пошла оттуда.
Но дело в том, что кохлеарный имплант ― это, по существу, контактный проводок, который проводится к конечным нервным волокнам, а через них информация передается дальше на чувствительные клетки. Сами нервные клетки, перерабатывающие информацию, в кохлеарной системе находятся гораздо выше. По существу, это отросток нервной клетки, к которой цепляется провод, и импульс передается полностью по естественному пути. В нервной клетке происходит переработка этого импульса. Дальше информация передается к следующей нервной клетке, идет второй преобразователь, анализирующий системы, третий. И таким образом формируется то, что называется слухом.
― В глазу, насколько я знаю, все намного сложнее.
― У глаза система другая. Наш имплант не на конечной ветви, он лежит на этих живых клетках. А их ― три слоя. Это три преобразователя, которые ловят изображение и его трансформируют. Первый ― это палочки-колбочки, второй ― биполярные клетки, третий ― ганглиозные клетки. Палочки-колбочки получают полную первичную информацию, дальше она сжимается (пакетируется) в биполярную клетку, дальше из биполярных она еще раз сжимается в ганглиозную клетку. Это такие преобразователи, которые сжимают и пропускают через зрительный нерв то огромное пространство, которое мы с вами видим (а это 180°). А он ― всего 1,5 мм. Представьте, все это надо вогнать в полтора миллиметра!
Именно этот процесс происходит в сетчатке. И наш электрод лежит на сетчатке. Он работает не на нервном окончании, как в истории с ухом, а на этих клетках, которые должны работать с преобразованной информацией. А мы на них засылаем первичную информацию. Поэтому нужен какой-то механизм, который бы эту первичную информацию в виде зрительного образа преобразовал в сжатые сигналы, необходимые уже на выходе. Да, эта задача гораздо сложнее. Не просто проведение импульса, как в слуховом варианте, а проведение преобразованного сжатого импульса.
― Как вы считаете, эта задача будет решена таким образом, чтобы люди восстанавливали зрение полностью и видели, как мы с вами?
― Бесспорно, системы будут улучшаться, совершенствоваться. В результате бионическое зрение приблизится к реальности.
― Каким образом это получится?
― Мы не должны забывать, что помимо естественной системы существует искусственная. Мы имеем там достаточно интересные технические решения, которые могут преобразовывать различные волны в виртуальную картинку. Мы очень широко пользуемся в диагностике компьютерными виртуальными картинками. Они же, по существу, нарисованы компьютером. Не вижу проблемы в том, чтобы полученный образ был проанализирован компьютером, нарисован ровно таким, каким мы с вами его видим, и передан в головной мозг человеку. Это техническая задача. Сегодня она грандиозная, нужна уйма аппаратуры, но завтра это все могут поместить в какой-то микрочип — и будет совсем другая картинка.
― Инженерное направление решения этой проблемы — далеко не единственное. Есть другие способы, например оптогенетические. Что сегодня на этом фронте?
― Сегодня здесь существуют три глобальных направления. Есть клеточные технологии, с помощью которых пытаются восстановить поврежденную ткань. Берется популяция клеток у человека или похожая, размножается и подсаживается в ту структуру, где погибли клетки, чтобы их восстановить. Это одна из задач, которые сейчас решаются огромным количеством исследователей. Прошла масса публикаций на этот счет. Уже создали искусственную сетчатку с десятью слоями, но вот как ее заставить работать ― вопрос. Однако то, что ее собрали в биологическом смысле, ― это реальность, хотя вчера тоже казалось фантастикой.
Второе направление ― как раз оптогенетические технологии, использующие молекулярную биологию, современную генную инженерию. С ее помощью сегодня сделана такая вещь, как собранная в пробирке родопсиновая трубка.
― Что это дает в практическом смысле?
― Что происходит, когда мы с вами видим? Квант света попадает на сетчатку, в сетчатке в колбочках находится родопсин ― пигмент, который при попадании кванта света распадается. Возникает биохимическая реакция, запускающая нервный импульс соответствующей характеристики: напряжения, силы и т.д. А на самом деле все запускает родопсиновый цикл. Проходит нервный импульс, который преобразовывается в картинку.
С помощью молекулярной биологии научились собирать эту родопсиновую трубочку в пробирке, на которую тоже падает свет, происходит то же самое: те же параметры импульсов, скажем, биотоков, возникают и запускаются в нужном нам направлении.
Вопрос второй: как эту трубочку посадить на клетку, которая занимается передачей информации в зрительных системах? Оказалось, что существуют три ряда клеток: колбочки, биполярные и ганглиозные клетки. При большинстве патологий в первую очередь погибают колбочки, затем ― биполярные. Самые живучие ― ганглиозные клетки, они живут достаточно долго. Возникла идея: почему бы не посадить на ганглиозную клетку такую родопсиновую трубку?
― Тогда человек будет реагировать на свет, верно?
― Да, как минимум, потому что будет запускаться нервный импульс. В биологии широко известен универсальный транспортер, изготавливаемый на основе аденовируса, с помощью которого можно переносить биологические конструкции. Эта технология была использована при изготовлении вакцины «Спутник».
Дело в том, что у аденовируса есть присоска, с помощью которой он может присоединяться почти к любой биологической мембране. И если у аденовируса убрать его вторую часть рядом с присоской, где находятся его ДНК и весь вирусный материал, а к этой присоске присоединить, допустим, родопсиновую трубку, то эту конструкцию можно запустить к сетчатке и аденовирусная присоска прикрепит родопсиновую трубку к ганглиозной клетке. Если на эту трубку попадает свет, запускается нервный импульс.
― Это уже проверяли на биологических объектах?
― Экспериментально на животных это работает. Мы проверяли, у нас был грант несколько лет назад. Теперь пробуют на людях. Было несколько попыток, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDА) США разрешило клиническое испытание на пяти пациентах в Соединенных Штатах. Официально такой информации нет, но в одном или двух случаях из пяти что-то получилось.
― А почему так мало?
― Это очень непростые задачи. Надо, чтобы она села, попала в нужное место, была живучая, функционировала… Задач много. Описывать это схематично красиво, но реально это очень сложно. В этих трех направлениях идут попытки восстановления зрительных функций.
Возвращаясь к бионической системе, уточню: сейчас тут есть два ответвления: одно ― бионический глаз, который представляет собой биочип на сетчатке, а второе ― попытка посадить этот чип на кору головного мозга, на затылочную область, в зоне, где происходит зрительное восприятие. Здесь тоже разрешили несколько таких пробных операций. И тоже что-то получилось, но пока официальной публикации нет.
― У вас сейчас также развивается ряд новых направлений, с помощью которых можно возвращать зрение плохо видящим людям. В данный момент идет реконструкция отделения, приобрели новую аппаратуру. О чем речь?
― Так получилось, что я очень много лет занимаюсь сетчаткой. Это мое хобби, если так можно сказать, потому что это занятие для души. Когда я начинал офтальмологическую деятельность, самой сложной темой считалась именно сетчатка, потому что она находится в глубине костной орбиты, добраться до нее не было никаких возможностей. Не существовало никаких технологий. Единственная операция, которая практиковалась, ― это отслойка сетчатки, которую делали вслепую так называемым экстраокулярным способом, не внутри глаза, а снаружи, пытаясь поддавить склеру глаза к месту разрыва сетчатки и к этому месту каким-то образом прикрепить отслоившуюся сетчатку. Мы не видели, что происходит внутри, пытались снаружи с помощью расчетов как-то попасть в место разрыва.
Мне это страшно не нравилось, я очень не любил эту тему и считал это тупиковой историей, почти не занимался этим. Увлекался совсем другой хирургией ― переднего сегмента, где мощно развивалась реконструкция, искусственный хрусталик и т.д.
И вдруг появился аппарат, который позволил через микропроколы войти в глаз и манипулировать изнутри. Это своего рода эндоскопическая техника, но она на порядок тоньше, содержательнее, потому что гораздо маневреннее. Появились самодельные приборы, один из них я в свое время заполучил.
― А кто их делал?
― У нас очень много в те годы, 1970–1980-е, делалось на заводах вместе с инженерами, а когда появился операционный микроскоп, стало понятно, что весь инструментарий нужно менять, и весь офтальмологический мир начал ваять новые изделия для микрохирургии.
Мысль появится или что-то где-то начинает происходить, начинают что-то публиковать, но еще нет серийного производства, есть экспериментальные образцы ― и вот ты находишь инженера (благо у нас на Урале их всегда было море, да и заводов колоссальное количество), который может сделать почти все, что угодно. Мы пытались это все конструировать, либо сами генерировали, либо это были чьи-то идеи.
И вот появилась первая команда людей, которая пыталась этим заниматься. Наиболее продвинутым в этой системе был профессор Валерий Дмитриевич Захаров, ученик С.Н. Федорова, с которым он работал со студенческой скамьи. Мы кучковались вокруг него в разных уголках страны. Я свою первую операцию увидел из-за его плеча. Приехал и начал делать сам.
― Что это принципиально изменило?
― Это дало нам возможность войти внутрь глаза и добраться наконец до сетчатки, начать на ней работать. За эти годы, конечно, все преобразилось. Именно это стало моим основным направлением, которым я занимаюсь с 1980-х гг.
Сегодня мы придумали очень интересную разработку по разрывам центральной зоны сетчатки, это так называемая макулярная область. Дело в том, что сетчатка похожа на чашеобразную антенну, которая выстилает весь глазной «бокал».
― Кто-то из великих сказал, что «сетчатка ― это часть мозга, вынесенная в глаз».
― Да! За пределы головного мозга. Но по своей сущности, по высокой дифференциации, по конструкции ― это на самом деле серое вещество мозга.
― То есть, работая с сетчаткой, вы напрямую работаете с мозгом? Это нейрохирургия?
― Да. Это идентичная вещь по своей тканевой структуре. Эта «огромная» по масштабам офтальмологии сетчатка имеет очень маленькую ценную зону. Ее диаметр — 1,5 тыс. мкм, это такая воронка. На самом дне этой воронки находится наиболее ценная зона, которой мы с вами видим детали внешнего мира. Диаметром она всего 350 мкм. Вот это место дает нам стопроцентное зрение.
Дальше по склону воронки зрение уменьшается и, достигая кромки вершины, падает до 10%. И есть такая ситуация, когда происходит разрыв внутри этой «ямочки». Тогда зрение падает до уровня 10–20%. Надо как-то соединить ее и вернуть зрение. Это задача, которой мы сегодня занимаемся в нашей клинике. Я считаю, мы сумели найти очень интересное решение, которое позволяет получить хорошие и стабильные результаты.
― Насколько трудно выполнять такие манипуляции?
― Это сложная техника, но дело вот в чем. Хирургия уровня микроскопических, микрометровых размеров чрезвычайно важна не только для офтальмологии. На примере этой маленькой зоны, макулярной области, которой человек видит, мы можем оценить значение и важность микрохирургических манипуляций. Это очень тонкая, очень ценная ткань, и с этой тканью нужна совершенно другая хирургия, другой подход к ней. Другая философия. Это другой мир. Он называется «микромир». Движение в направлении этого микромира выводит нас из настоящей медицины в медицину будущего. Вот когда мы научимся понимать и манипулировать на таком уровне, мы придем к естественным процессам, с помощью которых организм самовосстанавливается.
― Что вы имеете в виду?
― Например, мы знаем, что ночью происходит «техосмотр» всего нашего организма: все подлатывается, поправляется, обновляется, замещается новым ― иначе говоря, идет работа по самовосстановлению, а мы этого не чувствуем. Все это не требует ни операционной, ни реанимации; нет боли, вам ничего не разрезают, что требовало бы потом восстановления. Как было бы здорово понять, как это делает организм в реальной жизни, и этими механизмами пользоваться, чтобы не было операций, реанимации, длительной реабилитации!
― И по этому пути уже идет офтальмология?
― Да, мы в этом смысле пионеры, первопроходцы. Мы движемся в микромир. На определенной его границе процессы происходят по законам самовосстановления ― они безболезненны, естественны, мы их не ощущаем. Существует некий предел, в рамках которого организм воспринимает все как ситуацию естественной жизнедеятельности и никак не реагирует на это теми неприятностями, к которым привыкли пациенты в больнице.
Задача высококлассного будущего врачевания ― войти в этот предел, а это ― микромир. Научиться там манипулировать. Манипуляция в области макулярной зоны ― это манипуляция на уровне микронных структур, которая нас приближает к этому микромиру, к его пониманию.
― Поэтому офтальмологи оперируют с помощью микроскопов…
― Да, это стало возможно благодаря микроскопу. Микроскоп дал возможность увеличения ― в офтальмологии это 40-кратное увеличение, самое большое при прямом микроскопировании. Кроме этого существует эндоскопическое микроскопирование, но там ― телевизор и увеличение за его счет. А вот прямое, оптическое ― это офтальмология.
По существу, это живая гистология. Гистология ― это строение ткани, из чего она состоит, из каких клеток, как они соотносятся друг с другом, на чем крепятся, какие там мембраны… Это еще не структура клетки, это более крупные вещи. Но это уже микроструктура ткани. Сегодня в обычной медицине мы ее практически не видим. У нас визуальная медицина, которая манипулирует какими-то громадными вещами, а не микроструктурами ткани. А мы сумели войти в это микропространство и сейчас его осваиваем. По существу, это целая эпоха на этапе развития клинической медицины, не только офтальмологии. Просто так получилось, что офтальмология оказалась в авангарде этих процессов.
― Вы считаете, что к этому придет вся медицина?
― Обязательно. Но это потребует совершенно новой философии, новых представлений. Что сейчас делают гистологи в своих лабораториях? Они делают тонкие срезы, потом их фиксируют, смотрят строение ткани, изучают клетки и т.д.
Вот это все нам надо «сжать» и войти в живой глаз, внутри него развернуть микролабораторию, в которой можно увидеть микроструктуры и попробовать на них манипулировать, исправляя те дефекты, к которым привела болезнь. Это мы потихоньку начинаем делать. И это та новация, которая в будущем вытянет всю медицину на совершенно другой уровень.
― Какие патологии сетчатки вы научились излечивать таким образом?
― У нас с возрастом происходит инволюция организма. Ткани в организме стареют, изнашиваются, изменяются. Стекловидное тело, которое наполняет содержимое глаза, с возрастом «съеживается» и начинает отслаиваться от сетчатки. У ребенка стекловидное тело имеет очень плотные связи с сетчаткой. С возрастом эти связи постепенно исчезают и стекловидное тело просто прилежит к сетчатке.
Есть три места, где достаточно прочно сохраняется прикрепление к сетчатке. Это место выхода зрительного нерва из глазного яблока, это центральная «ямка» макулярной области и это крайняя периферия, откуда стекловидное тело, по существу, и произрастает. Так вот, «крепеж» в зоне центральной ямки при отслоении стекловидного тела тянет сетчатку и нередко разрывает ее в этом месте. Это достаточно большая группа больных, которые резко теряют зрение. Раньше они были обречены, сейчас мы это пытаемся восстановить.
― Как это можно сделать?
― Мы сначала зачищаем поверхность сетчатки. Для этого надо убрать фиброзную ткань ― она толщиной в несколько микрометров. Это рубцовая ткань, которая жестко держит тканевую структуру сетчатки. Если ее убрать, то под ней ткань сетчатки становится мягкой, подвижной, ее можно собрать и закрыть зону разрыва.
Дальше надо собрать эту ткань. Разорвавшаяся ткань выглядит как лохмотья, которые торчат во все стороны и постепенно перемещаются на периферию. Эти «концы» наиболее ценные, потому что в них ― самые чувствительные клетки. Их надо расправить, соединить и склеить между собой.
― Не обрезать, а наоборот?
― Если вы их обрежете, то потеряете функциональную структуру. Вот в этом заключается задача. Существует ряд методик, чтобы это сделать. Но самое интересное здесь ― как склеить. Например, при микропорезе ранку можно сжать, подержать и отпустить, и тогда ранка склеится. Дело в том, что выделяется фибрин, специальные вещества, которые ее склеивают. Все это находится в крови. Это естественный процесс, который обеспечивает соединение ранки и последующую регенерацию.
Мы пошли по этому пути. Забираем кровь у пациента, выделяем фракцию фибрина и тромбоцитов, которая обеспечивают склеивание и регенерацию, и склеиваем ткани, предварительно вычистив и собрав их.
― То есть человек становится донором для самого себя?
― Да. Мы как бы повторяем процесс, который постоянно осуществляет организм, самовоспроизводя себя в поврежденных зонах. Вы что-то горячее съели ― часть клеток повредилась. Вы какой-то жесткий продукт проглотили ― повредилось. Все это постоянно восстанавливается. И мы пошли по этому пути. Получили хорошие результаты. Идея в том, чтобы эти манипуляции проводить на живой ткани, не потеряв ни одного ее микроскопического клочка.
Если мы берем обычную хирургию, то нет особой проблемы отрезать столько или чуть больше. А вот здесь мы боремся за микроны. И в будущем это ― самое важное. Потому что нужно убрать или подвергнуть лечению поврежденную микроткань, а остальное не требует никаких воздействий.
― Осталось ли в офтальмологии что-то такое, чего вы не знаете, не понимаете, как к этому подобраться, но очень бы хотелось?
― Этого много. Существуют «мир болезни» и «мир здоровья», где мы что-то восстанавливаем. Каждый раз мы у мира болезни что-то отвоевываем, а он не уменьшается ― появляются новые болезни. Увеличиваются возраст, изнашиваемость, растет процент возрастных патологий, травматизм не изменяется.
― Значит, не будет такого, что у вас не останется работы?
― Нет. Самая популярная история этого вопроса ― инфекция. Казалось бы, мы победили оспу, холеру, чуму, с гриппом как-то можно жить. А тут появился ковид. И всем вдруг стало понятно, что ничего мы не победили. И завтра может случиться еще что-то. Потому что идет видовая борьба. Мы давим бактерии, вирусы. Уничтожаем, создаем против них суперклассные антибиотики. Остаются те, которые нечувствительны к ним, и они вдруг приобретают какие-то патогенные свойства, потому что им надо выжить. И появляется новая зараза, которая нечувствительна ни к каким антибиотикам.
― Что бы в офтальмологии вам в первую очередь хотелось понять и победить?
― Если рассматривать глаз схематично, то это оптика, как объектив в вашей видеокамере. Это фотопленка ― то, что принимает изображение. И это передача информации.
С оптикой мы научились классно работать. Мы можем менять хрусталик, ставить любой ― с призматическим компонентом, с астигматическим и т.д. Мы можем пересадить роговицу, и достаточно успешно, хотя там еще остались проблемы ― ожоговые бельма, например. Но тем не менее. Мы можем убрать стекловидное тело. Мы можем сделать все в одну операцию.
С сетчаткой мы можем только собрать обрывки. Можем приварить отслоившуюся сетчатку, а сделать новую или заменить мы пока не умеем. Зрительный нерв тоже не можем пока восстановить. Конечно, сетчатка и принимающая система ― это менее решенные задачи, более востребованные. Бесспорно, появление витреоретинальной хирургии ― возможностей изнутри со стороны глаза манипулировать на сетчатке, на зрительном нерве ― открыло для нас огромные перспективы, колоссальные, прежде всего в изучении, в понимании болезни, в особенности в расшифровке механизмов.
Далее, если говорить о возможности что-то делать, конструировать, лечить и т.д. Колоссальный объем работы сейчас идет по внутриглазным инъекциям. Мы вводим внутрь глаза, прямо в сторону сетчатки, лекарственное вещество в таких микроскопических дозах, которые просто какая-то наноскопическая пыль. А эффект фантастический, как от ведра лекарства в вену. Это целое огромное направление.
―А генная терапия у вас применяется?
― Сейчас много об этом говорят. Я должен сказать, что вся эта генно-инженерная технология, использование ее в лечении в половине случаев моделируется на глазных болезнях. Если возьмете литературу, то больше половины статей, где это применяется, — из глазной практики, потому что здесь есть возможность локально попробовать, оценить, быстро понять, что это такое.
― У вас на стенах висит множество картин, зачастую нарисованных людьми, которым вы вернули зрение. Среди них есть очень известные мастера. Какие из них вам наиболее дороги?
― Мне все это дорого. Вот у этого пациента было повреждение макулярной области, о чем мы как раз говорили. Это была болезнь, которая касается молодых мужчин, и у него на один глаз зрение было буквально единицы процентов. Мы ему вернули стопроцентное зрение. Вот, на стене результат. Там ― картина пожилого человека с двухсторонней катарактой. Он вернулся к своей профессии.
― Что вы чувствуете, когда смотрите на эти картины?
― Каждый человек хочет видеть результаты своего труда. Когда ты видишь эту вещь, это значит, что ты не зря ходишь по этой земле. Меня это греет гораздо больше, чем все остальное, включая материальные блага. Когда ты от своей деятельности получаешь такой результат, и это выражается в благодарности, которая смотрит на тебя каждый день, а ты ― на нее, то понимаешь: ты в своей жизни что-то делаешь и это кому-то нужно. Эти вещи излучают энергию добра, благодарности, справедливости, которая постоянно заряжает меня желанием жить и работать.