Советский биолог Владимир Петрович Демихов, работавший в качестве экспериментального хирурга, в основном оперировал собак. Несмотря на трудности, Демихов продолжал активно работать на протяжении всей жизни и достиг значительных успехов: он разработал новые методики сохранения и пересадки органов, проводил операции на сердце, создавал протезы сосудов и даже получал двухголовых собак. Naked Science рассказывает об удивительных моментах его биографии, об окружении этого известного хирурга и о большом, хотя и противоречивом вкладе, который он сделал в развитие трансплантологии и медицины в целом.
В начале прошлого века идеи об оживлении головы без тела, создании биологических химер и замене органов казались уделом фантастов. Они звучали так же нереально, как мечты о путешествиях во времени или телепортации. Однако сегодня многие фантастические предположения перестали быть несбыточными мечтами, а некоторые из них воплотились в реальность, что не могло не затронуть и медицину. В XX веке врачи уже использовали антибиотики и лучевую терапию, и это было лишь одним из множества «чудес» — трансплантацию органов. В итоге хирурги уже провели десятки тысяч очень сложных пересадок, в том числе сердца. Одну из таких «фантастических» операций перенес и знаменитый Айзек Азимов в далеком 1983 году.
За этими достижениями стоит колоссальный труд медиков и ученых. Наибольшие трудности, как это часто бывает, выпали на долю пионеров, таких как советский биолог и хирург-экспериментатор Владимир Петрович Демихов, которого также называют «отцом трансплантологии».
От тракторного завода до Московского университета
Мальчик, которому суждено было стать выдающимся ученым, родился в обычной семье. Владимир Петрович появился на свет 5 июля 1916 года в станице Ярыженская, которая сейчас относится к Волгоградской области. Его отцом был Петр Яковлевич был крестьянином и погиб на войне, когда Владимиру было всего три года. К чести овдовевшей Доминики Александровны следует сказать, что все трое ее детей получили высшее образование. После окончания школы Владимир перебрался в Сталинград (ныне Волгоград), где устроился на местный тракторный завод, в то же время продолжая образование.
В 1934 году Демихов поступил на биологический факультет Воронежского государственного университета. Его специализацией стала физиология, и он начал проводить эксперименты еще на третьем курсе, используя для этого ресурсы местного медицинского института. Результаты не заставили себя ждать: уже в 1937 году Демихов создал аппарат искусственного кровообращения собственной конструкции. Устройство поддерживало жизнь собаки с удаленным сердцем примерно два с половиной часа.
На конференции Демихов поделился своими достижениями. Его доклад получил высокую оценку коллег, однако это было не самое главное событие. В Воронеж приехал сам известный физиолог-экспериментатор С. С. Брюхоненко, директор Института экспериментальной физиологии и терапии. Этот выдающийся ученый занимался изучением методов возвращения к жизни. Брюхоненко даже сумел временно реанимировать ампутированную голову собаки.
Брюхоненко также самостоятельно создал аппарат искусственного кровообращения, назвав его «аутожектор». Это устройство состояло из двух механических насосов, оснащенных системой клапанов. Для обеспечения крови кислородом использовались отпрепарированные легкие собаки. Брюхоненко был впечатлен аппаратом Демихова, поскольку он отличался совершенно иной конструкцией: в нем присутствовала часть, которую имплантировали в грудную клетку животного на месте удаленного сердца.
Брюхоненко способствовал тому, чтобы талантливый студент перевелся на биологический факультет МГУ, и в 1940 году Владимир получил диплом одного из ведущих советских вузов. Перед Демиховым открылись широчайшие возможности, но вскоре война, как и для миллионов его современников, нарушила его планы. Не имея медицинского образования, Демихов работал на фронте патологоанатомом. Он вспоминал об этом с сожалением: «Война отняла столько времени, не дала заниматься наукой».
Жизненно важные органы
Война завершилась победой, и Демихов, наконец, приступил к экспериментам. Первоначально — в Московском пушно-меховом институте (МПМИ). Это был специализированный вуз, который одно время готовил охотоведов и зоологов в подмосковной Балашихе.
Демихов выполнял трансплантации двух типов. В первом случае сохраняли собственное сердце животного и добавляли к нему второе, донорское, которое включали в кровоток. Таким образом, в груди животного одновременно функционировали два сердца, каждое со своей частотой сокращений. Второй тип операций — ортотопические пересадки, в этом случае донорское сердце устанавливается на место удаленного органа реципиента. Со временем Демихов оттачивал свои методики и хирургические навыки. Например, он научился пересаживать сердце вместе с фрагментом легкого или даже так называемый комплекс сердце-легкие.
Несмотря на то, что Демихов был биологом и экспериментальным хирургом, его главной целью всегда было оказание помощи пациентам – он сам говорил, что «старался делать все для людей». Работа в учебной кафедре пушно-мехового института не давала возможности полноценно заниматься клинической практикой, поэтому Демихов вскоре перешел в Институт хирургии имени А. В. Вишневского, который непосредственно связан с медициной.
Хирург заинтересовался и вопросами биопротезирования, например заменой клапанов сердца на ткани с другой исходной функцией. Также он использовал биокондуиты — небольшие участки сосудов, с помощью которых переключал кровоток и направлял его в новое, искусственное русло. Особенно его интересовала техника маммарокоронарного анастомоза, которую в самом скором времени приняли на вооружение кардиохирурги. Еще при жизни Демихова подобную операцию — аорто-коронарное шунтирование — успешно перенес первый президент России Б. Н. Ельцин.
Однако вскоре карьера Владимира Петровича столкнулась с серьезными трудностями. В июле 1955 в Институте хирургии имени А. В. Вишневского произошло нечто мистическое — таким событиям место на страницах книг Беляева или Булгакова. Демихов и трое его ассистентов, раздобыв где-то самку бабуина и потратив в операционной три часа, 250 мл спирта и 6 метров марли, якобы провели примату «пробную лапаротомию» (простое вскрытие брюшной полости). По крайней мере, именно так значится в операционном журнале.
Один из биографов Демихова считает, что в условиях секретности хирург пытался применить метод маммарокоронарного анастомоза (технику перенаправления кровотока для улучшения кровоснабжения сердечной мышцы, миокарда) на сердце обезьяны. Фактически, речь идет об аорто-коронарном шунтировании, при котором коронарные (венечные) сосуды, питающие сердце, соединяются с аортой – самой крупной артерией, обеспечивая орган кровью, которую само перекачивает сердце. Однако что-то пошло не так, и Демихову вместе с его коллегами оставалось лишь скрыть произошедшее. Наиболее критичным для Демихова стало то, что он действовал без ведома директора института, который и до этого не проявлял к нему особого расположения… Так что операция на бабуине стала для Владимира Петровича последней в стенах Института хирургии имени А. В. Вишневского.
Двухголовые собаки и прочие химеры
Демихов сменил место работы и теперь является сотрудником 1-го Московского ордена Ленина Медицинского института (1-го МОЛМИ). В настоящее время этот столичный «первый мед» известен как Сеченовский университет. Именно здесь начался своеобразный расцвет Демихова, как экспериментатора, где он продолжил «это направление деятельности стало наиболее известным и одновременно самым неоднозначным периодом в его карьере.
Демихов предложил ряд способов создания живых химер — так называют результат разнообразных соединений двух организмов, отличающихся разной степенью сложности. К ним относятся, например, объединение кровотока двух собак с несовместимыми группами крови, сшивание их туловищ и другие, гораздо более необычные методики. В этих экспериментах Демихов стремился преодолеть отторжение тканей и другие иммунные реакции, в природу которых он, несмотря на все усилия, не верил. Количество разработанных Демиховым экспериментальных методик впечатляет. По оценкам специалистов, он создал от 20 до 40 таких протоколов (это весьма значительное число). Хирург часто и энергично проводил операции, иногда проводя по три или больше трансплантаций в день.
Бесспорно, наибольший резонанс вызвали знаменитые «двухголовые собаки Демихова». К этому привели попытки хирурга использовать все более сложные трансплантаты, размеры которых приближались к целому организму. В процессе такой операции туловище щенка (которого в данном случае следует считать трансплантатом, то есть теми, что пересаживают) удаляли на уровне сердца, вместе с самим органом. Крупные кровеносные артерии и вены щенка сохранялись, поскольку через них проходили голова и передняя часть его туловища получали кровь от взрослой собаки-реципиента.
Демихов в общей сложности провел 20 операций по созданию «двухголовых собак». В большинстве случаев животные оставались в живых. Экспериментатор признал успешной уже вторую операцию, проведенную 24 февраля 1954 года. После выхода из наркоза голова щенка проявила признаки жизни: она моргала, открывала рот, двигала языком, кусалась и продолжала питаться. Демихов попросил оператора-документалиста запечатлеть это на пленку. Затем двухголовое существо было продемонстрировано широкой публике на заседании Хирургического общества Москвы и Московской области. Медики отмечали «огромное впечатление», которое произвела на них эта демонстрация.
На четвертый день у животных развился отек. Демихов пытался использовать гепарин для предотвращения тромбообразования, однако это спровоцировало кровотечение, и в конечном итоге обе собаки умерли. Современные эксперты полагают, что гибель животных в экспериментах Демихова была предсказуемой. Это было закономерным результатом острого отторжения, с которым в то время не имели возможности справиться – иммуносупрессивные препараты были разработаны лишь впоследствии. Но самому Владимиру Петровичу казалось: необходимо аккуратно выполнить процедуру и создать оптимальные условия для восстановления, что позволит увеличить продолжительность их жизни…
За рубежом Демихова воспринимали иначе, чем на его родине. В 1958–1959 годах он совершил поездки в ГДР и ФРГ, где проводил демонстрационные операции и охотно общался с журналистами. В этих интервью Владимир Петрович заявил о намерении вскоре применять свои методики на людях. Примерно в то же время в американской газете была опубликована заметка о его экспериментах с «двухголовыми собаками The New York Times.
Руководство не простило Демихову его публичность и открытость за рубежом. Его немедленно потребовали вернуться в СССР. По словам коллег, вскоре у экспериментатора «дела пошли хуже» — в первую очередь Демихов оказался невыездным.
Кандидат на час
В конечном итоге Владимир Петрович покинул 1-й МОЛМИ, и его экспериментальная работа начала замедляться. Тем не менее, в его профессиональном пути были и академические достижения. В 1960 году ему удалось издать монографию «Пересадка жизненно важных органов в эксперименте», которая оказала значительное влияние на развитие медицины. В этом объемном труде Демихов подробно описывает различные методики пересадки головы, сердца, легких, почек, а также комплексов органов и технику маммарокоронарного шунтирования, а также изложил собственные представления о природе тканевой несовместимости. Книга была вскоре переведена на английский и немецкий языки и издана за границей, где она была оценена по достоинству.
В 1964 году Демихову, наконец, присвоили ученую степень. В качестве диссертации была использована та самая монография, изданная им в 1960 году, работа над которой началась еще раньше. Он был готов к защите уже давно, однако его предыдущие руководители активно этому препятствовали. В назначенный день зал для защиты был переполнен желающими присутствовать, некоторые даже стояли в проходах. Среди присутствующих были и недоброжелатели, пытавшиеся сорвать процедуру. Тем не менее, диссертация на соискание степени кандидата биологических наук оказалась безупречной, и защита прошла успешно. Официальный оппонент отметил, что кандидатская диссертация Демихова «стоит семи докторских». Не прошло и часа, как диссертационный совет постановил ходатайствовать о присвоении Владимиру Петровичу сразу степени доктора биологических наук.
Вскоре после этого доктор Демихов выступил с докладом, представив свое видение проблемы, касающейся забора и сохранения органов. Он высказался за создание банков органов и предлагал хранить полученные от доноров сердца, почки и так далее до момента пересадки в… живых свиньях! Причем каждое животное, считал Демихов, может носить в себе «до востребования» сразу несколько органов. В ответ медицинское сообщество обвинило его в шарлатанстве и полной несостоятельности его идей.
На этом завершился самый насыщенный период в жизни Владимира Петровича. Он вместе со своими подопытными животными поселился в не слишком удобном подвале НИИ скорой помощи имени Н. В. Склифосовского, неподалеку от морга. В этом месте Демихов занимался работой, но значительных прорывов в эксперименте уже не добивался. Ученому вновь и вновь приходилось сталкиваться с житейскими передрягами и неприятием коллег. Оказалось, что комнату (даже не квартиру) семье Демихова дали «по ошибке» и их следует выселить… Владимир Петрович говорил, что в случае такого развития событий просто выбросится в окно. На фоне этого у Демихова случился инсульт, который сильно подорвал его здоровье. В конечном счете Владимир Петрович уволился по собственному желанию и стал пенсионером.
Несмотря на неоднозначность своей личности и не всегда успешную карьеру, Демихов получил признание и определенную известность. Владимир Петрович был удостоен звания почетного доктора Лейпцигского университета, стал лауреатом Государственной премии СССР, был награжден орденом «За заслуги перед отечеством» IV степени и получил ряд других почетных наград. В 1998 году Демихову также была присуждена премия правительства Российской Федерации, однако получить ее довелось его дочери, поскольку к тому времени Владимир Петрович сильно ослабел. Последние годы Демихов провел в скромности и бедности и скончался 22 ноября 1998 года.
Несмотря на это, вклад ученого не был забыт. По решению Российского трансплантологического общества 2016 год был посвящен памяти Владимира Демихова. В этот же год в новом здании НИИ трансплантологии и искусственных органов имени Шумакова появился памятник гениальному и противоречивому хирургу, Владимиру Петровичу Демихову.
Можно утверждать, что успешное применение хирургами новаторских методов, разработанных Демиховым, является наилучшим подтверждением его вклада. Речь идет о протоколах биопротезирования, трансплантации и консервации отдельных органов, а также о методах перенаправления кровотока, таких как аортокоронарное шунтирование, и других прижились в клинической практике и навсегда вписали имя Демихова в историю науки.