Не только сало: как свиньи спасают человечество

Клапаны: от всего сердца

Будущий губернатор Калифорнии, бессменный терминатор и многократный «мистер Вселенная» Арнольд Шварценеггер начал заниматься бодибилдингом в 15 лет. Он проводил в «качалке» по много часов каждый день. Оставив культуризм, Шварценеггер продолжил активные занятия спортом, и врачи все чаще предупреждали актера, что его сердце в любой момент может не выдержать. В 1997 году звезде заменили аортальные клапаны. Шварценеггеру повезло: нашелся донор с нужной группой крови. Сотни пациентов с больным сердцем так никогда и не дожидаются его. И у них не было бы шансов выжить, не будь на земле свиней. Их сердечные клапаны подходят человеку по размеру и, в отличие от искусственных, не провоцируют сворачивание крови в месте пересадки. А значит, пациентам после операции не нужно всю жизнь принимать антикоагулянты.

Первые операции по замене человеческих клапанов на свиные были проведены в 1960-е. Прежде чем пересадить клапан, его тщательно очищают от клеток животного, оставляя только каркас из так называемого межклеточного матрикса. Это позволяет избежать реакции отторжения. Но во время обработки матрикс повреждается, кроме того, «голый» каркас не получает питания от организма и быстро изнашивается. Поэтому свиные клапаны, увы, недолговечны: они служат в среднем около 15 лет.

Но уже скоро эту проблему, возможно, удастся решить: в нескольких больницах идут клинические испытания по пересадке людям тканей от генетически модифицированных свиней. Клетки таких животных не несут молекул, которые вызывают иммунную реакцию человеческого организма, и поэтому клапан можно будет пересаживать целиком. Если технологию удастся хорошо отработать, не исключено, что генетически модифицированных поросят станут выращивать непосредственно для человека, который нуждается в донорском органе (к 2021 году исследования в этой сфере заметно продвинулись вперед — прим. ред.).

Генеалогия — неблизкие родственники

Активное использование свиных тканей и органов в медицине породило миф о том, что свинья якобы куда ближе к человеку, чем приматы вроде шимпанзе. Однако последний общий предок свиней и современных приматов обитал на Земле около 50 млн лет назад, а общий предок человека и шимпанзе — всего 5–7 млн. Удачным модельным животным и хорошим донором для человека свинью делает не родство, а размеры тела и образ жизни, в частности всеядность.

Инсулин: сладкая жизнь

Леонард Томпсон родился в 1908 году в Канаде. Детство его было беззаботным до того дня, когда мальчику поставили страшный диагноз: диабет. В то время единственным лечением было радикальное голодание, и через три года «терапии» 14-летний Томпсон весил около 29 килограммов. Состояние мальчика ухудшалось с каждым днем, и врачи ждали, что он вот-вот умрет, как и все остальные больные с инсулинозависимым диабетом. Их поджелудочная железа прекращает производить инсулин, гормон, который позволяет клеткам усваивать из кровотока глюкозу — свою основную «еду».

Но Томпсону повезло: его родители дали согласие на экспериментальную терапию, разработанную физиологами Фредериком Бантингом и Чарлзом Бестом. В 1922-м мальчику сделали первую в истории инъекцию инсулина, выделенного из поджелудочной железы животных. Леонард пошел на поправку и дожил до 27 лет. Причиной смерти стала пневмония. Уже в 1923 году инсулин поступил на фармрынок, а Бантинг немедленно получил Нобелевскую премию по медицине. Открытие стоило жизни тысячам свиней: их белок инсулин отличается от человеческого всего на одну аминокислоту — элементарный белковый «кирпичик» — и лучше других подходит людям.

Свиной инсулин буквально подарил людям с диабетом 1-го типа вторую жизнь: до появления препарата средний прогноз составлял 1,3 года с момента возникновения симптомов, а после нормой стало 40 лет и больше. Свиньи снабжали людей инсулином вплоть до 1978 года, когда исследователи научились получать идентичный человеческому гормон от генетически модифицированных бактерий.

В 2013 году организация по защите прав животных PETA потребовала запретить польским, датским, норвежским и британским военным использовать свиней как тренировочный объект для своих врачей. Медики применяли хрюшек в качестве моделей для отработки навыков лечения серьезных травм. Военные не отреагировали на претензии PETA: если хирург не отточит навык на животных, он рискует погубить раненых солдат. Свиньи оказывают неоценимую услугу и гражданским врачам: на них молодые хирурги тренируются делать сложные операции. Особенно свиней уважают кардиохирурги. Устройство сердечно-сосудистой системы хрюшек похоже на человеческое, и благодаря этим животным заметно ускоряется разработка новых методов лечения. На свиньях тестируют малоинвазивные способы проведения операций на сердце — те же сердечные клапаны можно заменить без больших разрезов, с помощью зонда, который вводят в тело через крупный сосуд. Такие операции легче переносятся больными, а последующее восстановление проходит в разы быстрее. Но чтобы у пациентов не возникло внезапных осложнений, технологию нужно «обкатать» на животных. И никто лучше свиней не подходит для этих целей.

Гипоталамус: гормональный всплеск

Чтобы в 1977 году получить Нобелевскую премию по медицине, эндокринологи Роже Гиймен и Эндрю Шалли проводили часы не в лаборатории, а на свинофермах и скотобойнях. Нобелевка досталась ученым за открытие белковой природы гормонов мозга, и в частности гипоталамуса — маленькой мозговой железы, которая верховодит всей эндокринной системой. Его гормоны воздействуют на другую мозговую железу — гипофиз. Он, в свою очередь, посылает сигналы железам в теле, регулируя все самые важные процессы: рост, половое созревание, цикл сон-бодрствование, реакцию на стресс, деятельность репродуктивной системы.

Гормоны — сверхактивные вещества, поэтому даже в железах их очень мало, тем более в крошечных вроде пятиграммового гипоталамуса. Чтобы собрать необходимое количество свежих образцов тканей для исследований, Гиймен и Шалли в общей сложности использовали более 200 тысяч свиней. Благодаря этим животным эндокринологи сегодня умеют лечить самые разные болезни: от расстройств роста у детей до нарушений менструального цикла.

Заблуждения — животная косметология

В магазинах можно найти уйму баночек с кремами и масками для лица, с которых на покупателей смотрит задорная мордочка с пятачком. Использование свиного коллагена в средствах по уходу за кожей — тренд, пришедший на Запад из Кореи. Но, увы, роль косметолога свинья играет неважно. Коллаген действительно необходим коже. Он образует ее внеклеточный каркас (матрикс), и именно его разрушение с возрастом приводит к образованию морщин. Но каркас этот строят особые клетки — фибробласты, живущие в глубоких слоях кожи. Никаких данных о том, что коллаген, нанесенный на лицо, может как-то влиять на работу фибробластов, у медицинской науки нет. Единственный эффект всех кремов и масок, с коллагеном или без, — увлажнение верхнего рогового слоя кожи.

В косметологических клиниках коллаген предлагают еще и в виде инъекций. Но и здесь он служит лишь филлером — заполнителем морщин. Эффект таких инъекций длится 3–12 месяцев.

Дерма: вторая кожа

Мадонна, Белоснежка, Ленин, бабочки и просто замысловатые узоры — концептуальный бельгийский художник Вим Дельвуа умеет делать самые сложные татуировки. Вот только моделями ему служат не люди, а свиньи. Американец начал татуировать живых хрюшек в 1997 году, а в 2004-м открыл неподалеку от Пекина арт-ферму, населенную «изрисованными» свиньями. Проект удалось реализовать благодаря мягкому законодательству Китая в отношении защиты прав животных, а также собственно свиной коже. По строению и эластичности она очень похожа на человеческую. Это сходство используют и в более благородных целях. Если у человека сильный ожог, лучшее, что можно сделать, — удалить омертвевшую ткань, а на ее место пересадить кусочек здоровой кожи пострадавшего. Например, с бедра или плеча. Этот способ, увы, не подходит, если речь идет о пациентах с ожогом более 50% поверхности тела. Защитить поврежденные места и дать человеку восстановиться помогает свиная кожа. Из нее готовят временное покрытие для ран — ксенокожу. Для этого срезают слой свиной дермы толщиной 0,3–0,4 мм, обеззараживают его и высушивают. Полученный биоматериал может долго храниться и, что важно, стоит очень дешево. Непосредственно перед нанесением его размачивают в физрастворе и накладывают на обожженные места. Клетки при такой обработке погибают, поэтому покрытие не приживется. Но оно защищает раны от воды и инфекций, под ним хорошо образуются новые сосуды и соединительная ткань. Со временем ксенокожа просто высыхает и отпадает. А кожа самого пациента восстанавливается настолько, что можно проводить пересадку.

Благодаря ксенокоже, полученной из дермы свиней, пациенты с тяжелыми ожогами получают шанс на выживание: под защитой ксенокожи их собственная может восстановиться, а сами больные меньше ощущают боль

* * *

Человеку повезло дважды. Первый раз — когда хрюшки, двигаясь по своей эволюционной «дорожке», оказались похожи на человека по строению и физиологии. И второй — когда древние фермеры выбрали именно это животное для разведения. Так что теперь у нас есть домашняя свинья — неприхотливая и плодовитая. Эти животные уже спасли миллионы жизней и, кажется, еще не раз сделают это, особенно после того как люди дополнительно «приблизят» свиней к себе при помощи генной инженерии.