Человеку впервые трансплантировали донорский глаз вместе с тканями лица

Человеку, потерявшему левый глаз и часть лица из-за производственной травмы, провели комбинированную трансплантацию глаза и лицевых тканей от иммунологически совместимого донора. Операцию выполнили в специализированном центре васкуляризированной композитной аллотрансплантации Медицинского центра Лангон Хелс Университета Нью-Йорка (тот самом, где проводятся эксперименты по ксенотрансплантации органов свиньи).

Ранее потенциальные конфигурации лоскутов и сосудистых рисунков исследовали на моделях трансплантации глаза на животных, а также на посмертном материале, полученном от людей. Было продемонстрировано выживание гетеротопических (помещенных на несвойственное глазу место) композитных аллотрансплантатов всего глаза у грызунов в течение 30 дней.

В Лангон Хелс уже проводили сложные трансплантации тканей лица с применением персонализированных хирургических устройств и оптимизированного протокола операции. Это позволило предположить, что возможна и пересадка донорского глаза, если он будет трансплантирован вместе с мягкими тканями и костной орбитой. Современные хирургические технологии позволяют достаточно быстро получить аллотрансплантат, ограничив время ишемии сетчатки. Исследования на животных показали, что слой ганглиозных клеток сетчатки отчасти сохраняется после 105 минут ишемии без охлаждения и консервирующего раствора; охлаждение увеличивало это время до 340 минут. Все эти факты позволяли предположить, что выполнение подобной операции целесообразно.

Аарон Джеймс, здоровый мужчина 46 лет в июне 2021 года потерял из-за удара током левый глаз, веки, нос, губы и большой объем лицевой ткани. При этом костная структура левой глазницы осталась неповрежденной. Первоначальное лечение включало удаление обожженных тканей и пересадку на лицо кожу самого пациента. Неповрежденный глаз сохранил зрение. В Лангон Хелс пациенту провели ангиографию каротидной системы, чтобы выявить сосуды головы и шеи, подходящие для кровоснабжения трансплантата. Сохранился, в частности, остаток левой глазной артерии, что давало надежду на сохранения притока крови к окончанию зрительного нерва.

Пациента проинформировали о том, что операция по пересадке глаза является инновационной, она еще ни разу не проводилась на крупных животных, а шанс на восстановление зрения крайне мал; более того, возможно ухудшение зрения на правом глазу. Ему разъяснили, что в место коаптации («подключения») зрительного нерва будут доставлены донорские клетки CD34+, чтобы смягчить повреждения, вызванные ишемией-реперфузией, то есть восстановлением кровоснабжения после его остановки, и улучшить ангиогенез. Инъекция стволовых клеток CD34+ применяется в клинике при различных ишемических состояниях, но тоже несет известные риски, такие как образование рубцов. Кроме того, пациенту подробно описали риски, связанные с пожизненной иммуносупрессией. Пациент дал согласие на операцию и был включен в список для трансплантации в феврале 2023 года. Подходящий донор с мозговой смертью был найден в мае 2023 года. Предварительная проверка показала слабую реакцию иммунной системы реципиента на антигены донора; размер и цвет кожи хорошо соответствовали.

При пересадке тканей лица используют наружную сонную артерию или ее ветви, однако глазная артерия является внутричерепной ветвью внутренней сонной артерии. Авторы выбрали поверхностную височную артерию донора для анастомоза с сосудами глаза; это позволило соединить систему наружной сонной артерии с глазной артерией донора. Трансплантат получили с помощью индивидуально сконструированного хирургического устройства, так, чтобы совместимость с дефектом лица реципиента была полной.

Операцию провели 27 мая 2023 года. Пациенту сразу начали вводить препараты для иммуносупрессии — Тимоглобулин (Sanofi) и ритуксимаб. После помещения трансплантата в операционное поле концы зрительного нерва соединили швами, CD34+ стволовые клетки из костного мозга донора (около 2,9 × 10⁶ клеток) ввели в эпиневрий зрительного нерва реципиента. Затем соединили кровеносные сосуды и провели другие необходимые процедуры. Общее время холодовой ишемии для лицевого аллотрансплантата (и сетчатки) составило 2 часа 59 минут, операция продолжалась около 21 часа. Послеоперационная иммуносупрессия включала стандартную тройную терапию такролимусом, микофенолата мофетилом и преднизолоном, одновременно проводилась профилактика инфекций.

Флуоресцентная ангиография подтвердила, что перфузия глазного яблока и сетчатки поддерживалась в течение всего послеоперационного периода.

Через год после операции глазное яблоко было жизнеспособным, однако глаз не воспринимал свет и не был подвижным. Известно, что восстановление сенсорной и двигательной функции нерва может занимать годы. Пациент сообщил об ощущении зуда в левой глазнице, функции круговой мышцы глаза и мимической мышцы лица медленно улучшаются. Внутриглазное давление и объем глазного яблока стабильны. Первоначально зрачок расширялся при местном применении тропикамида и фенилэфрина, со временем эта реакция ослабела.

К сожалению, через год после трансплантации (на 366-й день после операции) трансплантированный глаз все еще не воспринимал свет. Оптическая когерентная томография показала атрофию внутренних слоев сетчатки, предположительно из-за холодовой ишемии, а также разрушение, хотя и не полное, ее эллипсоидной зоны, что говорит о разрушении фоторецепторов. В то же время повторная электроретинография подтвердила реакцию сетчатки на свет, причем амплитуда ответа увеличивалась со временем. Структурная и функциональная магнитно-резонансная томография продемонстрировала целостность трансплантированных зрительных путей и реакцию затылочной коры на световую стимуляцию трансплантированного глаза.

Тем не менее качество жизни пациента существенно повысились, а показатели стресса, связанного с внешним видом, снизились. «Я почти снова стал обычным парнем, занимающимся обычными делами», — сказал Джеймс. — В целом, однако, это был самый преобразующий год в моей жизни. Мне подарили второй шанс, и я не принимаю ни одного момента как должное». Он готовится отправить дочь в колледж и снова получил водительские права.

«Мы действительно поражены выздоровлением Аарона, без эпизодов отторжения. Наш методический подход к процессу подбора, гарантирующий, что Аарон получит наиболее подходящего донора, наряду с нашим уникальным режимом иммуносупрессии установил стандарт для устранения и предотвращения ранних эпизодов отторжения», — говорит руководитель работы доктор Эдуардо Родригес.

Таким образом, впервые проведена аллотрансплантация донорского человеческого глаза, и трансплантат сохранил жизнеспособность в течение года. Тем самым подтверждено, что полная пересадка глаза осуществима.

Выбран оптимальный режим иммуносупрессии при пересадке свиных почек человеку