Люди в морозильных камерах — Вы и я, в большинстве своем умрут от заболеваний или старости. Непосредственной причиной смерти обычно будет отказ какого-нибудь жизненно важного органа. Врачи будущего, в этом случае, скорее всего, будут действовать следующим образом: сначала восстановят или предоставят с помощью внешних средств дыхание и кровообращение; затем, исправят или заменят дефективный орган, который послужил непосредственной причиной смерти; после этого вылечат все серьезные болезни и выполнят все остальные срочные исправления; в самом конце, на досуге выполнят общий капитальный ремонт и омоложение.
Первый этап, восстановление и поддержка жизни, когда выполняется биологический ремонт, потребует использования механических устройств, некоторые из которых уже хорошо известны.
Уже сейчас существует довольно внушительный список устройств для выполнения биологических функций. Для помощи в дыхании у нас есть различные виды респираторов и кислородных масок, камеры с повышенным давлением и аппараты для искусственного дыхания. Чтобы помочь больному сердцу выдерживать правильный темп, у нас есть электронные кардиостимуляторы, некоторые из которых могут быть имплантированы в тело. Есть даже машины, которые могут заменить сердце и легкие, насыщая кровь кислородом и прокачивая ее через организм. Все эти вещи хорошо известны.
Чуть менее хорошо известно об использовании машин для выполнения функций отсутствующей или больной почки. Доктор Б. Х. Скрибнер из Вашингтонского Университета, например, лечил пациентов, один или два раза в неделю пропуская их кровь (из артерии, а потом обратно в вену) через устройство, очищающее кровь от отходов жизнедеятельности, с которыми обычно справляется почка. Лишь несколько лет назад эти пациенты были обречены, если они не могли получить успешно трансплантированную почку, а сейчас они могут жить неограниченно долго без почек.[32] (21)
Электронные стимуляторы используются не только для поддержания работы сердца, но и в случаях, когда кишечник парализован (например, после операции в брюшной полости), а также (у собак) в случаях, когда парализован мочевой пузырь. (82)
Что касается протезирования, будущие перспективы еще более впечатляющи. Доктор Ли Б. Ластед (профессор биохимии, Университет Рочестера) полагает, что через пятьдесят лет станет возможной замена почти всех органов тела компактными искусственными органами со встроенными электронными контрольными системами, включая, к примеру, сердце,[33] почки, желудок и даже печень.[34] (64) (Представьте себе искусственный желудок, который способен перенести любые злоупотребления жирной и острой пищей без риска язвы желудка! Представьте себе печень, устойчивую к алкоголю! Впрочем, как и у каждой медали, у этой будет две стороны.)
Искусственные конечности менее важны, чем жизненно важные органы, но технически совершенные руки и ноги будут легкодоступны, если в них возникнет нужда. Советские ученые из ВНИИ протезирования заявили, что они уже разработали искусственную руку, управляемую с помощью мысли! Металлический браслет, одетый на руку, снимает биопотенциалы (электрические нервные импульсы), генерируемые волей; другими словами, они заявляют, что нервы человеческого тела контролируют металл вместо мышц. Более того, они утверждают, что ведутся работы над созданием искусственных рук с осязательной способностью. (11)
Поскольку уже не раз сенсационные сообщения из СССР оказывались на поверку преувеличенными или преждевременными, здоровый скептицизм в данном случае будет оправдан. Тем не менее, сам принцип правилен, и, рано или поздно, такая техника будет создана.[35] Механические конечности и средства управления пока что очень грубые, громоздкие и неэффективные, но устойчивый прогресс достигнут в области миниатюризации как устройств управления, так и моторов. Только источники питания пока что отстают по компактности. Чтобы представить себе, насколько компактными могут стать вычислительные устройства, используемые для управления, достаточно привести слова доктора Фернандеса-Морана: «В настоящее время… передовые технологии ультраминиатюризации… как никогда близки к практической реализации хранения информации и создания интегральных схем на молекулярном уровне…» (31) Вычислительная машина, работающая на молекулярном уровне, сможет поспорить с человеческим мозгом по компактности! Чтобы представить себе, насколько миниатюрными могут быть детали, отметим, что в 1961 году молодой инженер получил приз в 1000 долларов за создание электромотора диаметром 0,15 мм.[36] (126)
Искусственные органы и конечности будут использованы, если естественная починка или замена невозможны; а в более отдаленном будущем они, вероятно, станут столь эффективными, что будут предпочитаться биологическим. Но наша способность лечить и заменять естественные органы и конечности растет так быстро, что, вероятно, еще долго они будут преобладать.
Рутинная трансплантация любого органа тела (полученного, к примеру, из свежего трупа или из банка органов) пока еще не возможна, поскольку иммунная система заставляет тело отторгать чужой орган. Но ведущие биологи, такие как доктор Жан Ростан, уверены, что эта преграда будет преодолена. (119) По правде говоря, частично она уже преодолена, и весьма впечатляющие открытия были сделаны в области хирургических методов, необходимых для таких операций.[37]
Одна из очень сложных, но весьма активно развивающихся областей — это трансплантация легких. По-видимому, первая успешная реимплантация (пересадка органа в тот же самый организм) легкого, взятого у собаки, произошла в 1951 г. В 1963 году доктор С. Л. Нигро и его коллеги сообщили, что им удалось добиться, чтобы после этой операции собаки выживали более полутора лет на реимплантированном легком. (83) Доктор Джей. Д. Харди из Университета Миссисипи, ведущий исследователь в этой области, в 1963 году сообщил о частичном успехе при пересадке легких от одной собаки к другой; в некоторых случаях легкие хранились замороженными от двух до шести часов перед тем, как быть использованными. Тем не менее, иммунная реакция не была достаточно подавлена и пересаженные органы в конце концов погибали. (38)
В 1963 году доктор Харди также совершил первую пересадку легкого человеку. У пятидесятишестилетнего старика, заядлого курильщика, был рак левого легкого и повреждение правого легкого. Донорское легкое было взято из мужчины примерно такого же возраста, сразу же после смерти последнего. После операции состояние пациента было нормальное. (24) К сожалению, из этого отчета не ясно, использовались ли новые методы подавления иммунитета, или же ожидается только временный успех.
Другой важный орган, почка, был много раз успешно пересажен. В первые годы успех был очень редок, если только донор не был близнецом; в этом случае, поскольку у донора и у реципиента одинаковая наследственность, новая почка «знала пароль» и не уничтожалась как чужой орган. В последнее время использование определенных лекарств и рентгенотерапии для подавления иммунной реакции привело к успехам в пересадке от более дальних родственников или посторонних.
Можно привести еще много примеров. Недавний, довольно интересный, если и не особо важный, касается пересадок зубов, выполненных доктором Миклосом Церепфальви из Вашингтона. Из 146 трансплантаций, выполненных с 1956 года, 140 оказались успешными (появлялся постоянный здоровый зуб; в противоположность этому более ранние попытки обычно приводили к отторжению нового зуба как чужеродного тела в течение года или около того. Зубы были взяты у детей в возрасте от восьми до двенадцати лет во время ортодонтических операций; еще не прорезанные зубы удалялись вместе с окружающими их мешочками. По словам доктора Церепфальви, «нет никаких причин, почему сегодня кто-то в этой стране должен иметь искусственные или отсутствующие зубы во рту». (15)
32
Сегодня существует множество различных моделей аппаратов «искусственная почка», в том числе, портативных.
33
В 2001 году компанией Abiocor впервые успешно было имплантировано автономное портативное искусственное сердце.
34
В последние годы в разных странах были разработаны аппараты «искусственная печень». Среди разработчиков университет Стратклайда (Шотландия), компания Teraklin (Германия), Челябинская государственная медицинская академия (Россия).
35
В последние два года было продемонстрировано несколько интересных экспериментов в этой области. Так, японские ученые смогли подключить мозг миноги к роботу, который в результате показал способность реагировать на свет. Американские биологи из университета Браун (штат Род-Айленд), изучив области мозга обезьян, отвественные за управление джойстиком во время компьютерной игры, смогли отключить джойстик и напрямую использовать сигнала мозга для управления курсором. Ученым из лаборатории в Северной Каролине (США) удалось использовать сигналы, идущие из головного мозга мартышки, для управления механической рукой робота.
36
Молекулярный двигатель, созданный в 2001 году в Японии, имеет высоту менее одной миллионной миллиметра и состоит из иона металла и двух молекул порфирина. Для сравнения, в 1935 году самый маленький в мире электродвигатель имел диаметр 4 мм.
37
В мире каждый год делается приблизительно 12 тыс. операций по пересадке печени, 30 тыс. операций по пересадке почек и 3,5 тыс. операций по пересадке сердца.