스킨 다운로드. 동물학자가 이식학의 아버지가 된 이유는 무엇입니까?

영국 조종사와 소국, 죽은 자의 공통점은 무엇일까? 그것이 없으면 피부이식은 불가능합니다!

쌀쌀한 10월 저녁에 다른 사람의 죽음으로 혜택을 받은 것은 처음입니다 의과대학 2학년 때, 데뷔 1년 전, 신장 이식 수술을 받았습니다. 그날 밤 일어난 일은 아마도 내가 직업 생활에서 해야 했던 모든 소름끼치는 일들 중에서 가장 기괴한 일이었을 것입니다. 저는 방금 사망한 기증자의 피부를 회수하고 보관하기 위해 뉴욕 병원의 화상 센터에서 1978년에 설립한 기관인 뉴욕 소방관 피부 은행에 가입했습니다. 각 학생 그룹에서 여러 사람이 은행에서 일하도록 선택되었습니다. 우리는 간단히 말해서 죽은 자의 피부를 제거하기 위해 한밤중에 도시로 출발하는 "엘리트" 팀에 합류하기로 되어 있었습니다. 물론, 그 목적은 매우 중요했습니다. 제거된 피부는 나중에 화상 피해자들이 임시 이식 수단으로 사용하여 화상을 입은 몸에서 피부 이식편을 받아들일 수 있을 만큼 충분히 치유될 때까지 상처를 덮었습니다. (…)

(...) "스킨 피커" 그룹을 모집할 때, 누가 그 시술을 개발했는지, 피부 이식이 어떻게 장기 이식 전 분야로 뻗어나가고 있는지, 이 경험이 언젠가 나에게 얼마나 중요해질지는 전혀 몰랐습니다<강하다>. 의과대학 2학년 때 나는 아직 환자들과 임상수업도 없었고, 아픈 사람을 돌본 적도 없었고, 소아종양학자가 되는 상상도 하지 않았다. 하지만 저는 이 프로젝트에 참여하면 흥미로울 것이라고 생각했고, 새로운 기술을 배우고 수술실에서 시간을 보내고 싶은 유혹을 느꼈습니다. (…)

이식학의 아버지가 된 피터 메다와

그 당시에는 심장, 신장, 간에 비해 피부가 너무 하찮아 보였습니다. 그러나 전문적인 치료를 받으면서 간, 신장, 심장, 뼈, 눈, 심장 판막, 그리고 피부 등 모든 기관이 진정으로 훌륭하고 멋진 선물. 피부가 암호를 해독하고 다른 장기 이식의 문을 열 수 있는 조직이라는 사실은 말할 것도 없습니다. 실제로 피부와 Peter Medawar가 아니었다면 이식은 없었을 것입니다 .

노스 옥스퍼드, 1940년 영국 전투

피터 메다워(Peter Medawar)는 아내와 딸과 함께 옥스퍼드에 있는 집 정원에 앉아 일요일 오후를 즐기고 있었는데, 갑자기 세 사람은 쌍발 엔진 비행기가 하늘로 가까이 다가오는 것을 보았습니다. 그것이 독일 폭격기라고 생각한 메다와르 박사와 그의 아내는 딸을 붙잡고 제2차 세계대전이 시작된 이래 영국 가정에 흔히 추가된 시설인 대피소에 급히 숨었습니다. 200야드도 채 안 떨어진 곳에서 큰 폭발음이 들렸습니다. 문제는 독일 폭격기가 아니라 영국 비행기였다는 것이 밝혀졌습니다.

비행사는 충돌에서 살아남았고 전신에 3도 화상을 입은 채 가장 가까운 병원인 래드클리프 의무실로 이송되었습니다. 치료 시도가 실패할 것이 거의 확실하다는 것을 알고 그의 의사들은 메다와르 박사에게 도움을 요청했습니다. 메다와르는 유명한 외상외과 의사였나요? 가장 심각한 상태의 환자를 구한 다년간의 경험을 가진 집중 치료 전문가입니까? 아니요, 그는 주로 세포 배양에 관심이 있는 25세의 동물학자였으며, 엄밀히 말하면 그는… 닭 배아 심장의 성장에 대한 수학적 기초를 연구했습니다. Medawar는 지난 반세기 동안 Alexis Carrel의 작업을 알고 있었습니까? Carrel이 장기 이식에 성공했지만 어떤 신비한 "반응"으로 인해 며칠 후 기능이 중단되었다는 사실을 알고 있었습니까? 그렇다면 그의 지적 에너지가 집중된 것은 확실히 이러한 문제에 있지 않았습니다. 그리고 그는 불과 560킬로미터 떨어진 곳에서 빌렘 콜프가 행한 노력에 대해서도 전혀 몰랐습니다.

Peter Medawar는 1915년 브라질 리우데자네이루에서 치과 장비 공장에서 일하는 영국인 어머니와 레바논인 아버지 사이에서 태어났습니다. 어렸을 때 그는 제1차 세계대전이 끝난 후 영국으로 이주하여 그곳에서 학교를 다녔고, 그의 부모는 브라질로 돌아갔습니다. 그는 영국 각지의 많은 기숙학교에서 어려운 시절을 견디고 1932년 막달렌 칼리지 옥스퍼드 대학교에 입학했다.

이 기사는 곧 출간될 '예비 부품'이라는 책에서 발췌한 내용입니다.

공평하게 말하면, 젊은 영국 조종사를 돌보는 의사들이 메다와라에 도움을 요청했을 때 그는 화상을 입은 완전히 새로운 사람은 아니었습니다. 제2차 세계대전이 발발한 후 군사위원회는 그에게 군대를 지원할 수 있는 연구를 수행할 의무를 부과했습니다. 그래서 그는 감염 위험이 높은 것으로 알려진 화상 상처를 치료하는 데 어떤 항생제가 효과적이고 무독성인지 확인하기 위해 조직 배양을 사용하기 시작했습니다. 그는 당시 중요한 발견이었던 설파디아진과 페니실린의 효과에 대한 보고서를 발표했지만, 여전히 다음에 일어난 일에 비하면 아무 것도 아닙니다. 1940년 영국 생활의 악몽과 함께 좋은 선생님들과 함께 화상 연구에 몰두하게 되었습니다. 그리고 그것은 모든 것을 바꾸었습니다.

수년 동안 나는 Peter Medawar 경이 이식학의 아버지로 여겨지는 이유를 이해할 수 없었습니다. 메다와르의 가장 유명한 발견은 소위 획득된 면역 관용 현상이었습니다. 그는 한 계통의 태아 마우스에 면역학적으로 부적합한 기증자 세포(즉, 유전적으로 다른 계통의 다른 마우스)를 (임신한 암컷의 자궁에 직접) 주입하면 다른 계통의 기증자로부터 얻은 피부 이식편은 다음과 같다고 말했습니다. 받는 성인 마우스에서. 면역체계의 활동을 억제하기 위한 약물이 필요 없이 거부반응 없이 복용됩니다. 즉, 쥐는 기증자에게 "관용"하게 되었습니다. Medawar는 1944년 회의에서 예비 결과를 발표했고 1953년에 보다 포괄적인 보고서를 발표했습니다. 일부 사람들이 이식학의 "성배"라고 부르는 면역학적 관용은 현대 실무에서 우리가 달성하거나 추구하는 상태가 아닙니다. 실험적인 일부 연구를 제외하고. 우리 환자들의 경우, 새로운 장기에 대한 거부반응을 방지하기 위해 만성 면역억제를 사용합니다.

메다와르(Medawar) 이전에는 인간 장기를 이식하려는 모든 시도(많은 경우)가 완전한 실패로 끝났습니다. . 봉합된 장기는 빨리 죽었고(수혜자도 마찬가지였습니다), 그 이유를 아는 사람은 아무도 없었습니다. 세기가 바뀌면서 Carrel은 신체가 이식을 받아들이는 것을 방해하는 어떤 "생물학적 힘"이 있다고 가정했습니다. 당시에는 면역반응이라는 개념이 전혀 생소했습니다. 대부분의 제정신의 사람들은 이식을 미친 과학자들이 실험실에서 수행하는 기괴한 실험이라고 생각하여 이식 아이디어를 포기했습니다.

알렉시스 카렐(Alexis Carrel)은 1912년 노벨 생리의학상 수상자입니다.

알렉시스 카렐(Alexis Carrel)이 한 동물에서 다른 동물로 장기를 이식하는 데 기술적으로 필요한 인내와 수작업의 천재성을 대표했다면 피터 메다워(Peter Medawar)는 다음 단계를 밟아 이 "생물학적 힘"을 극복하고 이식된 장기의 기능을 오랫동안 유지하는 것이 가능함을 보여주었습니다. 시간. 메다와르는 과학자들에게 테스트를 위한 유효한 가설 형태의 자료를 제공함으로써 이 문제에 신뢰성을 부여했으며, 그의 비전은 더 많은 사람들에게 이식 아이디어를 현실로 만들도록 영감을 주었습니다.

그는 화상을 입은 조종사의 문제를 해결하려는 노력부터 시작했습니다. 그는 먼저 신체의 나머지 60%를 충분히 커버할 수 있도록 남아 있는 건강한 피부의 작은 영역을 확대하는 방법에 대한 문제를 다루었습니다. 그는 조직 배양 측면에서 첫 번째 접근 방식을 취했습니다. 그는 성형 수술에서 남은 피부 세포를 증식시키려고 노력했습니다. 성공하지 못했습니다. 그런 다음 그는 자가 피부(즉, 조종사 자신의 피부)에 손을 뻗어 그것을 매우 얇은 층으로 잘라서 사용할 수 있는 다른 피부로 가능한 한 많은 표면을 덮었습니다. 이것도 실패했고 조종사는 결국 사망했습니다.

실망한 Medawar는 자가 이식보다는 동종 이식(또는 현재 동종이식(두 용어 모두 수혜자와 동일한 종의 기증자를 나타냄)이라고 부름)으로 전환해야 한다고 느꼈습니다. 그는 이 분야 연구를 위해 영국 정부 보조금을 받고 글래스고 왕립 의무실 화상 병동에서 일했습니다. 외과의사 톰 깁슨(Tom Gibson)과 함께한 그의 첫 번째 모험은 가스 벽난로에 떨어졌을 때 심한 화상을 입은 간질 환자를 대상으로 한 실험이었습니다. Gibson의 도움으로 Medawar는 직경 4~6mm의 수많은 상처를 여성의 상처에 배치했고 그 옆에는 대조군으로 자신의 건강한 피부에서 채취한 자가 이식편을 배치했습니다. 그들은 자원봉사자(아마도 의과대학생)로부터 동종이식편을 얻었습니다. 정기적으로 그들은 상처에서 이식편을 제거하고 현미경으로 검사했습니다. Medawar는 동종이식편에 림프구(백혈구의 일종, 면역체계의 일부)가 침투한 반면 자가이식편은 고정되어 혈관(수혜자의 혈관계에서)으로 성장하고 염증 반응이 최소화되었다고 지적했습니다. 그런 다음 Medawar와 Gibson은 동일한 기증자의 두 번째 동종이식편 세트를 상처에 배치하고 첫 번째 것보다 오래 살아남았는지 관찰했습니다. 두 번째 세트는 훨씬 더 강한 염증 반응으로 거의 즉시 파괴되는 것으로 나타났습니다. Medawar는 "인간의 피부 동종 이식의 운명"이라는 제목의 기사에서 이러한 결과를 발표했습니다.

Peter Medawar는 끈질기고 실수를 인정할 수 있었기 때문에 과학에 큰 영향을 미쳤습니다 , 그는 문제에 대한 포괄적인 그림을 얻기 위해 몇 달 또는 심지어 몇 년 동안 실험을 수행했으며 대부분의 상황에서 적절한 조치를 취할 수 있는 능력을 갖고 있었으며 국제 회의에서 얻은 결과를 발표했으며 가장 중요하게는 출판되었습니다 .

옥스포드로 돌아온 Medawar는 동종이식 거부반응이 면역학적 현상이라는 가설을 테스트하는 데 전적으로 집중했습니다. 그는 인간에게서는 이 주제를 자세히 연구할 수 없다는 것을 알고 토끼, 생쥐, 기니피그, 소의 피부를 이식하는 방법을 배웠습니다. 이 연구에서 그는 매우 중요한 역할을 한 그의 첫 번째 박사 과정 학생인 Rupert Everett Billingham과 동행했습니다. 그러다가 한 번의 만남으로 모든 것이 바뀌었습니다.

이 기사는 곧 출간될 '예비 부품'이라는 책에서 발췌한 내용입니다.

메다와르는 자신의 가설을 옹호하기 위해 사실에 의문을 제기하지 않았습니다. 그가 어디에서 잘못되었는지 이해하려고 노력하면서 그는 문헌에 빠져들었고 마침내 위스콘신 주 매디슨(물론 카울랜드)에서 답을 찾았습니다.

위스콘신 대학교 면역유전학 연구소, 1944년

Ray Owen은 메릴랜드에서 편지가 도착했을 때 L.J. Cole의 조교수로 재직했습니다. 그는 아버지가 서로 다른 것으로 보이는 쌍둥이 송아지 한 쌍에 대해 설명했습니다. 이 이야기는 Owen을 매료시켰습니다. 그는 혈액 샘플을 그에게 보내달라고 요청했습니다. 그는 송아지들이 일란성 쌍둥이는 아니지만, 예를 들어 성별이 다르고 아버지가 다르더라도 혈액형이 동일하다는 것을 발견했습니다. 그는 나중에 두 송아지의 혈액에 어미와 아버지의 그룹 항원이 포함되어 있음을 확인했습니다. 그래서 그들은 각각 두 개의 혈액형을 가졌습니다. 아직 아무도 이와 같은 것을 설명하지 않았습니다! 그게 어떻게 가능했나요?

인간 태아와는 달리 자궁강에 있는 쌍둥이 송아지의 혈관 네트워크 사이에 연결이 있다는 것이 이미 알려져 있었으며, 덕분에 아직 배아 상태에서 부분적으로 혈액을 교환할 수 있었습니다. 또 다른 쌍둥이가 남자인 쌍둥이 임신의 여자가 불임인 것도 이러한 연관성 때문인 것으로 알려졌습니다. (남성 쌍둥이 호르몬은 여성의 여성 성적 특성 발달을 억제합니다. 이 현상은 1916년에 처음으로 설명되었습니다.) 그러나 자궁 내 생활에서 혈액이 혼합되더라도, 다른 개체의 적혈구는 출생 후 죽을 것이고 각 송아지는 하나의 혈액형을 가질 것으로 예상됩니다. 대신 동물의 일생 동안 동물의 혈액에 남아있을 가능성은 놀랍습니다. 이는 적혈구 자체가 아니라 조혈 세포가 교체된다는 것을 의미합니다. 이 쌍둥이 송아지는 키메라였습니다. 즉, 서로 다른 두 아버지의 유전자에서 파생된 세포가 평생 동안 몸에 남아 있었습니다.

Owen은 1945년 Science에 적혈구 키메라 현상에 대한 관찰 내용을 발표했습니다. 그가 편집실에 제출한 버전에서 그는 또한 면역학적 내성의 개념과 미래에 장기 이식을 목적으로 이 현상을 사용할 가능성에 대해서도 논의했습니다. 불행하게도 Science의 평론가들은 그것이 더 이상 과학이 아니라 SF라고 판단하고 기사의 이 부분을 거부했습니다.

다시 영국, 1949년

Owen의 기사를 읽은 후 Medawar와 Billingham은 갑자기 무슨 일이 일어났는지 깨달았습니다. 송아지는 일란성 쌍둥이의 피부 이식을 거부하지 않았습니다. 자궁 내 생활 동안 세포와 접촉하여 적혈구 특성뿐만 아니라 면역 체계의 세포 측면에서도 키메라가 되었기 때문입니다. 과학자들은 신속하게 결론을 발표하고 실험의 다음 단계로 넘어갔습니다. 즉, 자궁 내에서 획득된 내성 특성을 가진 마우스 계통의 조합을 검색하는 것입니다. 그들은 자궁 내 수용 유기체에 기증자 세포를 주입하여 관련 없는 쥐의 피부 이식에 대한 내성을 유도했습니다. 즉, 그들은 지금까지 넘지 못했던 장벽을 극복하기 위한 기술 중 하나를 이식거부반응이라는 형태로 개발했고, 이 현상을 '후천적 면역관용'이라고 불렀다. 그들은 1953년에 PhD 학생인 Leslie Brent와 함께 이 발견을 Nature에 발표했습니다. Medawar는 다음과 같이 썼습니다:

면역학적 관용의 발견의 진정한 의미는 우리 실험실에서 개발한 실험 방법이 인간에게 적용 가능하지 않더라도 한 개인에서 다른 개인으로 조직을 이식하는 문제는 해결 가능하다는 것을 보여주는 것입니다. 처음으로 유전적으로 외래 조직 이식의 방식으로 자연적 장벽을 무너뜨릴 가능성이 있다는 것이 확인되었습니다. 많은 사람들이 그것이 본질적으로 불가능하다고 주장했지만(...). 따라서 관용 발견의 궁극적인 중요성은 도덕적인 것만큼 실용적인 것이 아닌 것으로 밝혀졌습니다. 예를 들어 인간의 신장을 다른 신장으로 이식한다는 아이디어를 실현하기 위해 노력하는 수많은 생물학자와 외과의사의 마음에 새로운 힘을 불어넣었습니다.

생체 간 조직 이식이 최초로 받아들여진 사례입니다.
물론 한밤중에 뉴욕을 돌아다니며 죽은 자의 가죽을 수집할 당시에는 메다바라에 대해 전혀 아는 바가 없었습니다. 하지만 회수팀과 함께 수술을 위해 씻을 기회가 생겼을 때, 고인의 장기가 별도의 냉장고에 보관되어 있는 것을 지켜봤을 때, 일시적으로 잠든 채 밤 어딘가로 날아가서 그곳은 새 주인의 따뜻한 피로 가득 차게 될 것입니다. 아무 일도 없었던 것처럼 다시 살아나다 누군가 어떻게 이런 일이 가능하다는 생각을 했을지 궁금했습니다. 영국의 동물학자가 쥐의 피부를 이식하면서 시작되었다는 생각은 나에게는 결코 일어나지 않았을 것입니다.

이 분야에서 무언가를 시도한 소규모 외과의사와 과학자 그룹에 대한 Medawar의 발견의 영향은 과대평가될 수 없습니다. 퍼즐의 처음 세 조각은 제자리에 놓였습니다. 한 동물의 장기를 채취하여 다른 동물에 꿰매고 해당 장기로 작업하는 것이 기술적으로 가능하다는 증거는 Carrel, Kolff에 의해 제공되었습니다. 신부전증이 현실적인 전략을 볼 수 있을 만큼 오래 살아 있는 것입니다. 인간의 장기 이식, 그리고 메다와르, 이들 장기에 거부반응을 일으키는 '생물학적 힘'을 극복할 수 있는 방법이 있다는 면역 확인. 타고난 우아함, 진실성, 낙관주의를 바탕으로 Medawar는 자신의 길을 따르려는 사람들에게 장기 이식이 임상 실습이 될 수 있다는 희망을 주었고 전 세대의 연구자들이 깊은 물에 뛰어들도록 영감을 주었습니다.

이 기사는 곧 출간될 '예비 부품'이라는 책에서 발췌한 내용입니다.

이 기사는 Wielka Litera 출판사가 10월 16일에 출판할 책 "Spare parts"에서 발췌한 것입니다.