イギリスのパイロット、牛の国、死者の共通点は何ですか?これらがなければ皮膚移植は不可能です。
肌寒い 10 月の夜、他人の死から恩恵を受けたのは初めてです 私が医科大学 2 年生のとき、腎臓移植に遭遇する 1 年前でした。その夜に起こったことは、おそらく私が職業生活でしなければならなかったすべての陰惨な出来事の中で最も奇妙なものでした。私はニューヨーク消防士スキンバンクに参加したところです。このバンクは、亡くなったばかりのドナーから皮膚を回収して保管するために、ニューヨーク病院の火傷センターによって1978年に設立された機関です。各学生グループから数名が銀行で働くために選ばれました。私たちは、簡単に言えば、死者の皮膚を取り除くために真夜中に街に出発する「エリート」チームに参加することになっていました。もちろん、その目的は非常に重要でした。取り除かれた皮膚は、後に火傷の被害者によって一時的な移植として使用され、火傷した体から皮膚を移植できるほど治癒するまで傷を覆いました。 (…)
(...) 「スキンピッカー」グループに募集したとき、誰がその手順を開発したのか、皮膚移植が臓器移植の全分野にどのように応用されるのか、あるいはこの経験がいつか私にとってどれだけ重要になるのか、私にはまったく分かりませんでした。強い＞。 医学部2年目のとき、私はまだ患者との臨床授業を行っておらず、病人の世話をしたこともなく、小児腫瘍専門医になることを想像していました。しかし、このプロジェクトに参加するのは面白いだろうと思い、新しいスキルを学び、手術室で時間を過ごしたいという誘惑に駆られました。 (…)
ピーター・メダワールは移植学の父となった
当時、皮膚は心臓、腎臓、肝臓に比べれば取るに足らないものに見えました。しかし、専門的に磨きがかかるにつれて、肝臓、腎臓、心臓、あるいは数えることにするなら、骨、目、心臓弁、そして、そう、皮膚など、すべての臓器が真に重要なものであることが徐々に理解できるようになりました。素晴らしい、素晴らしい贈り物。皮膚が暗号を解いて他の臓器の移植への扉を開くことを可能にした組織であるという事実は言うまでもありません。 確かに、皮膚とピーター・メダワールがいなかったら、移植は存在しなかったでしょう 。
ノース オックスフォード、バトル オブ ブリテン 1940 年
ピーター・メダワールさんはオックスフォードの自宅の庭に妻と娘と一緒に座って日曜日の午後を楽しんでいたが、突然、３人で双発機が空に近づいてくるのが見えた。メダワール博士と妻は、ドイツの爆撃機だと思い、娘を抱き上げ、急いでシェルターに隠れた。このシェルターは、第二次世界大戦が始まって以来、英国の家庭に一般的に追加される施設となった。二百ヤードも離れていないところで、大きな爆発音が聞こえました。それはドイツの爆撃機ではなく、トラブルに見舞われたイギリスの飛行機であることが判明した。
飛行士は墜落しても生き残ったが、全身にIII度の火傷を負い、最寄りの病院であるラドクリフ診療所に運ばれた。治療の試みはほぼ確実に失敗する運命にあることを知っていた医師たちは、メダワール博士に助けを求めました。メダワールは有名な外傷外科医でしたか?最も深刻な状態の患者を救ってきた長年の経験を持つ集中治療の専門家ですか?いいえ、彼は 25 歳の動物学者で、主に細胞培養に関心があり、厳密に言えば、ニワトリの胎児の心臓の成長の数学的基礎を研究していました。メダワールは、世紀後半のアレクシス・カレルの作品を知っていましたか?彼は、カレルが臓器移植に成功したが、その臓器が何らかの謎の「反応」により数日後に機能を停止したことを知っていたのだろうか？もしそうなら、彼の知的エネルギーが注力されたのはこれらの問題ではないことは確かです。そして、わずか560キロ離れたところにあるヴィレム・コルフの努力について、彼はもちろん知らなかった。
ピーター・メダワールは、1915 年にブラジルのリオデジャネイロで、歯科機器工場で働く英国人の母親とレバノン人の父親の間に生まれました。幼い頃、第一次世界大戦の終わりにイギリスに移住し、そこで学校に通いましたが、両親はブラジルに戻りました。彼はイギリス各地の多くの寄宿学校で困難な日々を過ごし、1932 年にオックスフォード大学マグダレン カレッジに入学しました。
この記事は、間もなく初版が発売される書籍「Spare Parts」からの抜粋です。
公平を期すために言っておきますが、この若い英国人パイロットを治療していた医師たちが助けを求めて目田原に来たとき、彼は全くの火傷初心者ではありませんでした。第二次世界大戦勃発後、軍事委員会は彼に軍を支援できる研究を行う義務を課した。そこで彼は、感染の危険性が高いことが知られている火傷の治療にどの抗生物質が効果的で無毒であるかを調べるために、組織培養を使用し始めました。彼はスルファジアジンとペニシリンの有効性に関する報告書を発表しましたが、これは当時としては重要な発見でしたが、その後に起こったことに比べればまだ何もありませんでした。 1940 年にイギリスで暮らした悪夢と、優れた教師たちに恵まれたことが、彼を火傷の研究に没頭させました。そしてそれがすべてを変えたのです。
私は長年にわたり、ピーター・メダワール卿がなぜ移植学の父と考えられているのか理解できませんでした。 メダワールの最も有名な発見は、いわゆる獲得免疫寛容の現象でした。彼は、ある系統の胎児マウスに免疫学的に不適合なドナー細胞（つまり、遺伝的に異なる系統の別のマウス）を（妊娠中のメスの子宮に直接）注射すると、もう一方の系統のドナーからの皮膚移植は可能であると述べた。レシピエントの成体マウスで。拒絶反応を引き起こすことなく摂取でき、免疫系の活動を抑制する薬も必要ありません。言い換えれば、マウスはドナーに対して「寛容」になったのです。メダワルは 1944 年の学会で暫定的な結果を発表し、1953 年にはより包括的な報告書を発表しました。移植学の「聖杯」と呼ばれる免疫寛容は、現代の診療において私たちが達成したり目指したりできる状態ではありません。一部の実験的研究を除いて。私たちは患者に対して、新しい臓器の拒絶反応を防ぐために慢性的な免疫抑制を使用します。
メダワール以前は、人間の臓器を移植する試みはすべて、数多くありましたが、完全な失敗に終わりました。 。縫合された臓器はすぐに死んでしまい（移植を受けた人も同様に）、その理由は誰も分かりませんでした。世紀の変わり目に、カレルは、身体が移植を受け入れることを妨げる何らかの「生物学的力」が存在するという仮説を立てました。免疫反応という概念は当時まったく異質なものでした。ほとんどの良識ある人々は、移植というアイデアを、狂った科学者が研究室で行う奇妙な実験だと考え、諦めています。
アレクシス・カレル、1912 年のノーベル生理学・医学賞受賞者。
アレクシス・カレルが、ある動物から別の動物に臓器を移植するのに技術的に必要な忍耐力と手先の天才を代表する人物だとしたら、ピーター・メダワールは次の一歩を踏み出し、この「生物学的力」に打ち勝ち、移植された臓器を長期間機能し続けることが可能であることを示した。時間。メダワールは、科学者に検証のための有効な仮説の形で資料を提供することで、この問題に信頼性を与え、彼のビジョンは、より多くの人々に移植のアイデアを現実にするよう促しました。
彼はまず、火傷を負ったパイロットの問題を解決しようとした。彼はまず、体の残りの60パーセントを十分に覆うために、残っている健康な皮膚の小さな領域を拡大する方法という問題に取り組みました。彼は組織培養の側面から最初のアプローチを行いました。整形手術で残った皮膚細胞を増殖させようとしました。成功せずに。それから彼は自家皮膚（つまりパイロット自身の皮膚）に手を伸ばし、それを非常に薄い層に切り、他の使用可能なもので可能な限り表面を覆った。これも失敗し、 最終的にパイロットは死亡しました。
失望したメダワールさんは、自家移植ではなく同種移植、つまり現在では同種移植（どちらの用語もレシピエントと同じ種のドナーを指す）に頼るべきだと感じた。彼はこの分野の研究に対して英国政府の助成金を獲得し、グラスゴー王立診療所熱傷病棟に就職した。外科医のトム・ギブソンと共同で行った彼の最初の試みは、ガス暖炉に落ちて重度の火傷を負ったてんかん患者の実験でした。ギブソン氏の助けを借りて、メダワール氏は女性の傷口に直径4～6ミリの多数の移植片を置き、その隣に対照として彼女自身の健康な皮膚から採取した自家移植片を置いた。彼らはボランティア（おそらく医学生）から同種移植片を入手した。彼らは一定の間隔で傷口から移植片を取り出し、顕微鏡で検査した。メダワル氏は、同種移植片にはリンパ球（免疫系の一部である白血球の一種）が浸潤している一方、自家移植片は（レシピエントの血管系から）血管に取り込まれて成長し、炎症反応は最小限に抑えられていると指摘した。次に、メダワールとギブソンは、同じドナーからの2番目の同種移植片を傷口に配置し、最初の移植よりも長く生き残るかどうかを観察した。 2番目のセットは、はるかに強い炎症反応によりほぼ即座に破壊されたことが判明しました。メダワルはこれらの結果を「ヒトにおける皮膚同種移植の運命」と題する記事で発表した。
ピーター・メダワールが科学に大きな影響を与えたのは、 粘り強く、 間違いを認めることができた ためです。 、彼は問題の包括的な全体像を把握するために数か月、場合によっては数年にわたって実験を行い、ほとんどの状況で適切な行動を取る能力を持ち、 得られた結果を国際会議で発表し、 最も重要なことは出版しました。 。
オックスフォードに戻ったメダワールは、同種移植片の拒絶反応が免疫学的現象であるという仮説を検証することに専念した。彼は、人間ではこのテーマを詳細に研究できないことを知っていたので、ウサギ、マウス、モルモット、牛の皮膚を移植する方法を学びました。この研究には、非常に重要な役割を果たした最初の博士課程の学生、ルパート・エヴェレット・ビリンガムが同行しました。そして、ある会議ですべてが変わりました。
この記事は、間もなく初版が発売される書籍「Spare Parts」からの抜粋です。
ストックホルムで開催された国際遺伝学会議で、メダワルは友好的なニュージーランド人のヒュー・ドナルド博士と友人になった。彼らは角のある牛の一卵性双生児と非一卵性双生児の区別について話し合いました。ドナルドは、環境の影響ではなく遺伝的差異による形質を特定しようとしましたが、出生時に一卵性の子牛と二卵性の子牛を区別する簡単な方法を思いつきませんでした。メダワールはそれは簡単なはずだと言いました。「親愛なる君、」彼は、ある男性が国際会議で熱意を持ってデモンストレーションするような、その広範な雄弁さで言った、「解決策は非常に簡単です。両方の子牛の間で交差皮膚移植を行い、どのくらい時間がかかるかを確認する必要があります。」移植がうまくいった場合は、一卵性双生児であると確信できます。1 ～ 2 週間後に拒否された場合も、同様に確実に二卵性双生児として分類できます。
ドナルドが育てていたことが判明しました。彼の牛は当時メダワールが働いていたバーミンガムからわずか65キロ離れたところにいたので、メダワールもビリンガムもこの農場に興味を示さなかったが、その言葉が話されるとすぐに彼らは移植を実行するよう彼を誘った。 は招待を受け入れました。
メダワールは自分の仮説を擁護するために事実を疑わなかった。どこで間違ったのかを理解しようとして、彼は文献を調べ、最終的にウィスコンシン州マディソン、もちろんカウランドで答えを見つけました。
ウィスコンシン大学免疫遺伝学研究所、1944 年
メリーランド州から手紙が届いたとき、レイ・オーウェンはL.J.コールの助教授を務めていた。彼は、明らかに父親が異なる一対の双子の子牛について説明しました。この物語はオーウェンを魅了しました。彼は血液サンプルを送ってほしいと頼んだ。彼は、これらの子牛は一卵性双生児ではなく、たとえば性別が異なり、父親も異なっていたにもかかわらず、同じ血液型を持っていることを発見した。その後、彼は両方の子牛の血液に母親と父親のグループ抗原が含まれていると判断した。つまり彼らはそれぞれ2つの血液型を持っていました。このようなことをまだ誰も説明していません。どうしてそんなことが可能になったのでしょうか？
人間の胎児とは異なり、双子の子牛の子宮腔内には血管網の間に接続があり、そのおかげでまだ胎児の段階で部分的に血液を交換できることがすでに知られていました。また、双子を妊娠し、もう一方が男性である場合の女性が不妊になるのは、このような関係のためであることも知られていました。 (男性双生児ホルモンは、女性における女性の性的特徴の発達を阻害します。この現象は 1916 年に初めて報告されました)。しかし、子宮内で血液が混じっていたとしても、出生後に他の個体の赤血球は死滅し、各子牛は 1 つの血液型を持つことが予想されます。代わりに、それらが動物の一生を通して血液中に残る可能性はセンセーショナルでした。これは、赤血球そのものではなく、造血細胞が置き換えられることを意味します。これらの双子の子牛はキメラでした。つまり、2 人の異なる父親の遺伝子に由来する細胞が、生涯を通して体内に残りました。
オーウェンは、赤血球キメラ現象の観察を 1945 年にサイエンス誌に発表しました。彼が編集局に提出したバージョンでは、免疫寛容の概念と、臓器移植を目的とした将来のこの現象の利用の可能性についても議論しました。残念ながらサイエンス誌の査読者は、これはもはや科学ではなくSFであると判断し、記事のこの部分を拒否しました。
再びイギリス、1949 年
オーウェンの記事を読んだ後、メダワールとビリンガムは何が起こったのか突然気づきました。子牛は、一卵性双生児からの皮膚移植を拒否しませんでした。それは、子牛が子宮内での生活中に子牛の細胞と接触し、その結果、おそらく赤血球の性質だけでなく、免疫系の細胞の点でもキメラになったためです。科学者たちはすぐに結論を発表し、実験の次の段階、つまり子宮内で獲得された耐性の形質を持つマウス系統の組み合わせを探す作業に移った。彼らは、子宮内のレシピエント生物にドナー細胞を注入することにより、無関係なマウスからの皮膚移植片の寛容を誘導することに成功した。つまり、移植片拒絶反応というこれまで乗り越えられなかった壁を乗り越える技術の一つを開発し、この現象を「獲得免疫寛容」と呼んだのです。彼らはこの発見を博士課程の学生レスリー ブレントとともに 1953 年に Nature 誌に発表しました。Medawar は次のように書いています。
<ブロック引用>免疫寛容の発見の本当の意味は、私たちの研究室で開発した実験方法が人間には適用できないとしても、ある個体から別の個体への組織移植の問題は解決可能であることを示すことです。遺伝的に外来の組織移植という方法で自然の障壁を突破できる可能性があることが初めて証明されたが、多くの人はそれは本質的に不可能であると主張している(…)。したがって、寛容の発見の究極的な重要性は、実際的なものというよりは道徳的なものであることが判明した。それは、たとえば人間の腎臓を別の腎臓に移植するというアイデアの実現に取り組んでいる多くの生物学者や外科医の心に新たな力を注ぎました。
生体間の組織移植が認められたのは初めてのこと。
もちろん、私が真夜中にニューヨークを歩き回り、死者の皮を集めていたとき、私はメダバラについて何も知りませんでした。しかし、回収チームと一緒に手術のために体を洗う機会があり、亡くなった人の臓器が別々の冷蔵庫に入れられていくのを見たとき、一時的に眠りながら夜のどこかへ飛び立ち、そこで新しい所有者の温かい血で満たされることになるのです。何事もなかったかのように生き返る 私は、このようなことがうまくいくというアイデアを誰がどのようにして思いついたのだろうかと不思議に思っていました。イギリスの動物学者がネズミの皮膚を移植したことから始まったとは、私には思いもよりませんでした。
この分野で何かをしようとしている少数の外科医や科学者たちに対するメダワールの発見の影響は、過大評価することはできません。パズルの最初の 3 つのピースは所定の位置に収まりました。ある動物から臓器を採取し、別の動物に縫い付け、その臓器で動かすことが技術的に可能であるという証拠は、コルフのカレルによって提供されました。これは、患者を安心させるメカニズムです。腎不全は現実的な戦略を立てるのに十分な長生きをします。ヒトへの臓器移植、そしてメダワールの免疫による、これらの臓器の拒絶反応を引き起こす「生物学的力」に打ち勝つ方法があることの確認です。メダワールは、その生来の優雅さ、誠実さ、楽観主義によって、彼の道をたどろうとする人々に、臓器移植が臨床行為になるという希望を与え、全世代の研究者にその深海に飛び込むよう促しました。
この記事は、間もなく初版が発売される書籍「Spare Parts」からの抜粋です。