ИВЛ из пылесоса и двухголовый Пират. Как советский биолог Владимир Демихов перевернул мировую медицину

От слесаря к первому искусственному сердцу

Владимир Петрович Демихов родился 18 июля 1916 года на хуторе Куликовский в станице Ярыженская под Волгоградом. Его отец, Петр Яковлевич, донской казак, погиб в Гражданской войне в 1919 году. Мать, Домника Александровна, одна подняла троих детей. Все они получили высшее образование.

Вова Демихов с детства увлекался биологией: наблюдал, как прививают черенки яблоням, а однажды попытался вскрыть собаку. Взрослые не дали ему этого сделать.

В 15 лет Демихов поступил учиться в фабрично-заводское училище в Сталинграде и параллельно устроился слесарем на тракторный завод. Так прошло три года. А в 1934 году он поступил на биологический факультет Воронежского государственного университета.

Там Демихов познакомился с выдающимся физиологом Сергеем Брюхоненко — изобретателем первого в мире аппарата искусственного кровообращения. Тот отрабатывал на животных методы реанимации. Разумеется, Демихова, как любого другого человека, потрясли опыты Брюхоненко: отрезанная собачья голова жила три часа и ела кусочки сыра!

При помощи Брюхоненко Демихов, еще будучи студентом, в компании друга Льва Ратгаузера в 1937 году собрал первое в мире искусственное сердце из мембранных насосов и вживил его собаке. Чтобы опыт получился, студенты продали свои костюмы. Собака прожила 2,5 часа. По меркам того времени — революция.

Брюхоненко похлопотал за талантливых учеников, и в 1938 году их обоих перевели с четвертого курса ВГУ сразу на пятый курс МГУ им. Ломоносова.

В 1940 году Демихов окончил биологический факультет МГУ имени Ломоносова с красным дипломом по специальности «Физиология человека и животных». Темой его дипломной работы стала пересадка дополнительного сердца на сосуды шеи собаки.

Через год началась война. Демихов ушел на фронт военным патологоанатомом. Дошел до Берлина, получил медаль «За победу над Японией».

Рождение мировой трансплантологии: «мост к выздоровлению»

Только в 1946 году Демихов вернулся к научной работе. Он получает место в Московском пушно-меховом институте в Новогирееве. Это был технический вуз для специалистов по меху. Там ему удалось «выкроить» себе лабораторию.

2 февраля 1946 года Демихов провел первую в мире успешную подсадку второго, дополнительного сердца собаке. Через несколько часов после операции дополнительное сердце включилось в работу системы кровообращения и сокращалось параллельно собственному.

Так ученый-экспериментатор убедился, что если механический насос можно вшить параллельно живому сердцу, чтобы помочь ему работать — значит, можно пересадить и живое донорское сердце.

В мае 1947 года Демихов делает доклад на 1-й Всесоюзной конференции по грудной хирургии в Москве: «Гомопластическая замена сердца и легких». Аудитория отреагировала настороженно, а за глаза часть слушателей называла его «шарлатаном», а опыты — «фокусами».

Но иностранцы восхитились и поверили советскому экспериментатору. 17 мая 1947 года, через 2 дня после доклада на конференции, в московской англоязычной газете выходит заметка под названием «Two Hearts. Interesting Experiments in Transplanting Organs».

В интервью корреспонденту Демихов сформулировал мысль, которая считалась изобретенной американцами в 1960-е годы:

«Если такие насосы включать в систему кровообращения параллельно больному сердцу, то такое искусственное сердце могло бы предотвратить сбои в работе сердца в случае его ослабления во время хирургических операций».

И про биологический вариант этой идеи, пересадку донорского сердца для временной поддержки пациента во время операции, Демихов тоже сказал.

В США эту концепция назвали bridge to recovery — «мост к выздоровлению", а ее автором называют кардиохирурга Майкла Дебейки. Его пациентка 10 дней после операции жила со вспомогательным желудочковым устройством. Это было в 1966 году, спустя 19 лет после того, как революционную мысль озвучил Демихов.

Что сделали химеры Демихова для современных людей

После 1947 года Демихов недолго трудился в НИИ экспериментальной и клинической хирургии под руководством Сергея Юдина, потом — в Институте хирургии имени Вишневского, а с середины 1950-х — в Институте Склифосовского. Места менялись, но подвальные условия — нет.

В 1951 году в Рязани на выездной сессии Академии медицинских наук СССР Демихов продемонстрировал живую собаку Дамку с пересаженным сердечно-легочным комплексом. Она прожила неделю и умерла от травмы, а не от проблем с сердцем.

В конце декабря того же года Демихов проводит первую в СССР пересадку чужого сердца на место удаленного. Таких попыток будет около 20, и почти все собаки умрут в течение 2,5 часа. Но в январе 1955 года Демихову удается совершить небольшой прорыв: собака с чужим сердцем проживет 15,5 часа.

Некоторые из собак советского экспериментатора прожили после такого вмешательства более трех лет.

На человеке эту операцию впервые проведет советский хирург Василий Колесов в 1964 году. Сегодня маммарно-коронарное шунтирование — одна из самых распространенных кардиохирургических операций в мире.

С 1954 года Демихов начинает эксперименты по подсадке собачьих голов — здоровой собаке он пересаживал вторую, щенячью голову. Всего хирург провел 20 таких операций. В основном такие химеры жили от 1 до 7 суток, но 19-й подопытный, Пират, прожил почти месяц (29 суток).

Один из них, академик Валерий Шумаков, спустя десятилетия возглавит первый в России полноценный институт трансплантологии. В этом учреждении в 2016 году Демихову поставят памятник.

Список достижений Демихова:

• 1937 г. — первое в мире искусственное сердце;
• 1946 г. — первая в мире гетеротопическая пересадка сердца в грудную полость;
• 1946 г. — первая в мире пересадка комплекса сердце — легкие;
• 1947 г. — первая в мире пересадка изолированного легкого;
• 1948 г. — первая в мире пересадка печени;
• 1951 г. — первая в мире пересадка сердца без использования искусственного кровообращения;
• 1952 г. — первое в мире маммарно-коронарное шунтирование;
• 1954 г. — первая успешная пересадка второй головы собаке.

В 1962 году собака Гришка с пересаженным вторым сердцем проживет 142 дня — это был рекорд. И погибнет она не от хирургических осложнений, а от рук какого-то пьяницы.

Возможно, без экспериментов Демихова современные люди еще нескоро дождались бы своих шунтирований сосудов и пересадок сердца, почек, легких и других органов.

Как Демихов подтолкнул к развитию зарубежную трансплантологию

В 1956 году в США вышел документальный фильм о двухголовой собаке Демихова. Демихов, никогда не бывавший в Америке, стал в ней известен раньше, чем дома. Образ двухголового пса разошелся по западным газетам и журналам как символ советской науки — одновременно пугающий и завораживающий.

В 1958 и 1959 годах Демихов приезжал с лекциями в ГДР и ФРГ. Но вопреки запретам советских чиновников он выступил с докладом о своих экспериментах перед западной аудиторией. Ученого обвинили в том, что он подрывает интересы родины, раскрывает государственные секреты, а операции проводит, чтобы остаться на Западе.

После этих поездок его делают невыездным. Заграничные приглашения продолжают приходить, но он не может их принять.

В это время кардиохирург Кристиан Барнард из Кейптауна (ЮАР) прочел в газете о двухголовой собаке Демихова. Он тут же бросился в экспериментальную операционную и попытался повторить опыт. Его шеф, посмотрев на результат, запретил ему дальнейшие подобные эксперименты.

Но эксперимент не выходил у Барнарда из головы. Он дважды прилетал в Москву в 1960-х годах, чтобы стажироваться у Демихова. Открыто называл его своим учителем. Демихов принимал, показывал собак с пересаженными сердцами, объяснял технику соединения сосудов.

Пациент прожил с чужим сердцем 18 дней. Барнард в одночасье стал мировой знаменитостью.

В экспериментах на собаках Кристиан увидел идеальную модель пересаженного органа, за отторжением которого можно было наблюдать визуально, не прибегая к сложным гистологическим или биохимическим исследованиям. Это двинуло его программу по пересадкам органов вперед.

Наработки Демихова стали методической основой программы Барнарда по пересадке органов. Он это открыто признавал и называл Демихова «отцом трансплантологии».

Условия за полтора десятилетия у него так и не изменились — лампы накаливания вместо операционных прожекторов, переделанная из пылесоса ИВЛ, столы из досок.

В то же самое время в США развивалась хирургия сердца с многомиллионными бюджетами и государственными грантами на разработку имплантируемых насосов. К идеям, которые Демихов сформулировал в 1947 году, американская кардиохирургия пришла на практике через 20 лет — конечно, с другим уровнем финансирования и инфраструктуры.

Как в СССР и России в итоге признали достижения Демихова

В 1960 году издательство «Медгиз» выпустило главную книгу Демихова — монографию «Пересадка жизненно-важных органов в эксперименте». Ее перевели на несколько языков.

К моменту, когда Барнард делал свою первую пересадку сердца в декабре 1967 года, Демихов уже год как был фактически отстранен от ведущей экспериментальной работы. Он продолжал числиться в Институте Склифосовского, продолжал работать с собаками в своей лаборатории. Но международные конференции, гранты, премии, ученики, престижное место — все это в его судьбе будет либо запоздалым, либо никогда.

Его защиту откладывали годами из-за конфликтов с коллегами. На самой защите люди выкрикивали обвинения в шарлатанстве, поднимали оскорбительные плакаты.

Демихов получает обе степени, орден Трудового Красного Знамени. Но не получает главного — звания академика и собственного института.

Звания почетного доктора ему присудят за границей: Лейпцигский университет в ГДР, Ганноверский университет в ФРГ, Королевское научное общество в Уппсале в Швеции, Клиника Майо в США.

Только в 1988 году Демихов получил Государственную премию СССР — «за разработку и внедрение в клиническую практику методов хирургического лечения ишемической болезни сердца».

В 1996 году в Москву прилетел американский кардиохирург Майкл Дебейки — тот самый, которому американская медицина приписывает концепцию «мост к выздоровлению». Он приехал, чтобы наблюдать за операцией Бориса Ельцина на открытом сердце. Саму операцию проводил российский ученик Демихова, кардиохирург Ренат Акчурин.

Перед операцией Дебейки попросил российских чиновников передать «поклон академику Демихову». Но в окружении даже не знали, кто это.

В 1996 году указом Бориса Ельцина Демихову присвоили орден «За заслуги перед Отечеством» III степени. Это была единственная серьезная государственная награда от России, которую он успел получить.

В последние годы работы Демихова занимала концепция банка живых донорских органов. Он выступил с докладом об этом, получил соответствующий патент. Донорами, согласно его идее, могли стать люди, у которых констатировали смерть мозга. Органы он предлагал помещать в специальные футляры в перфузионные растворы и насосы-оксигенаторы.

Идею приняли в штыки, призывали лишить Демихова всех званий. И только слова защиты от одной коллеги отрезвили осуждающих. А к идее банка донорских органов трансплантология вернется в XXI веке.

Последние годы Демихов провел в забвении и бедности. Он пережил два инсульта. Но все-таки считал себя счастливым, ведь все его разработки так или иначе работали.

Как у него это получилось?

Академик Ренат Акчурин, оперировавший Ельцина, говорил: «Если Владимир Петрович что-то решил, он будет идти к цели, не видя преград».

Это было главной чертой его характера, считает дочь ученого, д. м. н., профессор, заслуженный врач РФ, фтизиатр Ольга Демихова. Так он вел себя и вне медицины: увидев в метро на эскалаторе свою будущую супругу Лию, сразу подумал: «Вот стоит девушка и не знает, что навстречу ей едет ее будущий муж».

Владимир Демихов ушел из жизни 22 ноября 1998 года от аневризмы. Ему было 82 года.

Что говорят о Демихове коллеги-современники

На базе Института Склифосовского основана кафедра трансплантологии и искусственных органов РНИМУ им. Н. И. Пирогова. Эта кафедра носит имя Владимира Демихова.

Так что именно он сделал — и что это значит сегодня?

Технология «оживления» органов перед трансплантацией. В 1960 году, уже в Институте Склифосовского, Демихов изымал органокомплекс вместе с сосудистым руслом и подключал к аппарату искусственного кровообращения при температуре 38–39 °C.

До раствора UW (консервационный раствор для трансплантации) оставалось 30 лет. До клинической нормотермической перфузии (технологии сохранения органов до трансплантации) — 50 лет.

Банк органов был конкретной концепцией, не метафорой. Демихов не просто предложил создать мировой «склад» донорских органов, а провел подтверждающий эксперимент: сохранял сердце умершего человека несколько часов, подключив его к бедренным сосудам свиньи.

По существу это — перфузионная консервация, то, что сейчас обсуждается под названием ex vivo organ support (технология сохранения и поддержания органов вне тела) и активно входит в клиническую практику, объясняет хирург Борис Яремин.

Двухголовые собаки — не развлечение. Демихов решал конкретный вопрос: можно ли сохранить нервную ткань и нейрогуморальные связи пересаженного органокомплекса, минимизировав ишемию мозга через немедленное восстановление кровотока. Он пытался нащупать границу между ишемическим временем (периодом снижения кровоснабжения и дисфункции органа) и необратимостью повреждения мозговой ткани.

Это тот же вопрос, который стоит сегодня за дискуссией о нейронной органопротекции при нормотермической перфузии и за экспериментами по восстановлению функций мозга после смерти.

Почему эксперименты Демихова невозможно повторить

Современная медицинская этика выросла на разборе таких практик. Трансплантология до 1970-х годов — это эксперимент за экспериментом. Регулировать это было сложно, потому что поначалу никто не мог даже представить себе такое в реальности, а не в фантастической книге.

Масштаб экспериментов на животных. Счет операций на собаках у Демихова шел на сотни. Около 20 пересадок голов, 30 пересадок почек, 22 пересадки сердца. Серии экспериментов по сшиванию двух животных, эксперименты по сращиванию половин туловища у крыс и щенят.

В большинстве этих опытов животные погибали в течение нескольких часов или суток.

По современным стандартам исследовательской этики такая программа потребовала бы поэтапных обоснований, независимого надзора и значительно более строгих критериев.

Условия работы. Хирургические эксперименты в подвале с самодельным оборудованием не утвердила бы ни одна институциональная этическая комиссия — даже на этапе подачи заявки.

Публичные демонстрации. В 1959 году Демихов привез двухголовую собаку на ВДНХ в Москве. Очереди, толпы, газетные репортажи. Его критиковали за такие показы еще тогда.

Современная этическая рамка не разрешает превращать лабораторное животное в выставочный объект — независимо от научной значимости эксперимента. В 1959 году этой рамки в Союзе еще не существовало.

«Слепое пятно» с иммунологией. К концу 1950-х годов Демихов понял, что у смертей его химер есть «воспалительная природа», и даже писал о вероятной несовместимости тканей внутри одного биологического вида.

Однако считал, что гибель трансплантатов происходит из-за хирургических ошибок, нарушения оттока крови, денервации, а не из-за иммунной реакции. То есть рассматривал это как «патологический ответ» на операцию. Хотя к тому моменту иммунология тканевой совместимости уже была наукой, за нее дали Нобелевскую премию в 1960 году.

Молодых сотрудников, которые пытались поднять тему иммунологии, Демихов осаживал. С точки зрения современной этики исследователь, отказывающийся учитывать современные наработки, столкнулся бы с серьезными вопросами на любой комиссии.

Это не оправдание спорных практик, а констатация факта. Демихов стал автором ключевых открытий и создал материал для изучения вопроса о допустимом.

Современная этика построила рамки, в которых трансплантация стала нормальной клинической операцией с четкими протоколами. А тысячи людей, живущих сегодня с чужими сердцами, обязаны Демихову и его подопытным — Гришкам, Дамкам, Пиратам и Борзым.