21 kwietnia 2024

Nieśmiertelni, czyli fabryka narządów zamiennych. Część 2: Charles Lindbergh

W latach 30. XX w. Alexis Carrel (laureat Nagrody Nobla w dziedzinie medycyny w 1912 r.), realizując marzenia o przeszczepianiu narządów, rozpoczął eksperymenty na wyizolowanych i perfundowanych organach zwierząt.

Foto: National Portrait Gallery, Smithsonian Institution (domena publiczna)

Badania od jakiegoś czasu nie posuwały się jednak do przodu, a wszystkie próby utrzymania przy życiu narządów większych niż kurze bądź mysie, kończyły się fiaskiem.

Zdecydował się więc na współpracę ze sławnym pilotem, Charlesem Lindberghiem. Ta decyzja okazała się kluczowa dla ostatecznego sukcesu, którym była konstrukcja urządzenia (pompy perfuzyjnej) oraz opracowanie techniki hodowli tkanek.

Celebryta z chirurgiem

Charles Lindbergh urodził się w 1902 r. w Detroit, w rodzinie o szwedzkich korzeniach. Jego ojciec był członkiem Kongresu USA. Charles już jako 11-latek był jego kierowcą w czasie kampanii wyborczej (prawo jazdy nie było wówczas wymagane).

Po wielu perypetiach edukacyjnych ostatecznie wybrał karierę pilota i jako pierwszy na świecie pokonał trasę Nowy Jork – Paryż na pokładzie jednoosobowego samolotu „Spirit of Saint Louis”.

To Charles Lindbergh zabiegał o spotkanie ze słynnym chirurgiem eksperymentatorem, szukając ratunku dla swojej ciężko chorej na serce szwagierki (skutki choroby reumatycznej). Jako znawca mechaniki przyrównywał zastawki w sercu do zaworu, a samo serce do silnika lotniczego. Uważał, że można je naprawić. Wierzył, że dałoby się wyjąć z serca chorej dziewczyny uszkodzoną zastawkę, naprawić ją i ulokować z powrotem w tym narządzie albo wymienić na inną, nową, sprawną.

30 listopada 1930 r. Lindbergh pojawił się w Instytucie Rockefellera, gdzie Carrel pracował nad podobnym zagadnieniem, eksperymentując z hodowlą tkanek i szukając sposobu na produkowanie in vitro części zamiennych dla ludzi. Obserwatorzy byli sceptyczni co do tej współpracy, bo Lindbergh był zupełnym amatorem, bez żadnej wiedzy medycznej. Carrela uznano za oportunistę, który chce zbić kapitał na sławie Lindbergha.

Jeden z biografów Lindbergha twierdził, że Carrel świadomie wykorzystał sławę pilota dla własnego awansu zawodowego. Ale przecież obie strony na tym skorzystały. Lindbergh użył swojej pozycji amerykańskiego celebryty, by otworzyć sobie drzwi do laboratorium Carrela, a Carrel wykorzystał nazwisko lotnika do prowadzenia i popularyzacji własnych badań. Wspólnie osiągnęli sukces. Ich prace zostały jednak dość szybko zapomniane przez kolejne pokolenia kardiochirurgów, mimo publikacji w najlepszych czasopismach i otrzymania Nagrody Nobla przez Carrela.

Problem techniczny, nie medyczny

Lindbergh szybko pojął, że problem, z którym zmaga się Carrel, jest natury technicznej, a nie medycznej. System pomp i naczyń, do których uczony wkładał pozyskane narządy, nie był wystarczająco wydolny, aby sprawnie doprowadzać płyny ustrojowe, ani dostatecznie szczelny, by uniknąć zakażenia. Lindbergh rozpoczął pracę nad udoskonaleniem systemu Carrela.

Metodą prób i błędów (w 1935 r.) udało mu się skonstruować pompę do perfuzji wyizolowanych narządów zapewniającą ich żywotność i sterylność. Pompa była wysoka na 18 cali, zbudowana z ręcznie dmuchanego przezroczystego szkła (pyrex). Urządzenie perfundowało narząd stałym przepływem natlenionej krwi (lub jej syntetycznego zamiennika).

Carrel dopracował płyn do perfekcji, ale nie znalazł sposobu na właściwe podłączenie tego urządzenia do narządu. Lindbergh obejrzał model i stwierdził, że mógłby zrobić to lepiej. Do laboratorium Carrela powrócił dwa tygodnie później, miał ze sobą projekt i prototyp, który zamówił u dmuchacza szkła z Uniwersytetu Princeton.

Tu przydały się zdolności techniczne Lindbergha, który zaprojektował trzykomorowy aparat utrzymujący narząd przy życiu dzięki perfuzji „sztuczną krwią” Carrela. Tętnicę szyjną zespolono ze szklaną rurką, połączoną z układem pompy. Ciśnienie powietrza powodowało przepływ płynu przez pompę w sposób naśladujący naturalne procesy biologiczne. Carrel był pod wrażeniem.

Zaoferował Lindberghowi miejsce w swoim laboratorium, gdzie mógłby udoskonalić to urządzenie. Pierwszy w miarę udany model pompy był napędzany silnikiem, płyn perfuzyjny był wtłaczany spiralną szklaną rurką do górnego zbiornika, a stamtąd przepływał przez kaniulę do głównej tętnicy narządu. Urządzenie perfundowało tętnicę szyjną przez miesiąc, mimo problemów z niskim ciśnieniem i zanieczyszczeniem bakteryjnym.

W maju 1931 r. Lindbergh opublikował wyniki swoich eksperymentów z pompą i stale krążącym płynem w zamkniętym systemie. Jego artykuł jest jednym z najkrótszych opublikowanych w „Science” i prawdopodobnie jedynym, który ukazał się bez podpisu. Przez następne trzy lata Lindbergh i Carrel ulepszali swoje urządzenie.

W 1935 r. Lindbergh opisał ten sprzęt jako „aparat, który w kontrolowanych warunkach utrzymuje pulsacyjny obieg sterylnego płynu w narządach przez czas ograniczony jedynie przez zmiany w narządach i płynie perfuzyjnym”.

Nowy model nie miał ruchomych części. Powietrze wprowadzane do systemu było filtrowane przez sterylną bawełnę, co znacznie zmniejszyło problem zanieczyszczeń. Urządzenie, wykonane w całości ze szkła, można było łatwo wysterylizować w autoklawie. W górnej komorze mieściły się narządy.

Płyn perfuzyjny znajdował się w dolnej komorze, płynął do organu przez szklaną rurkę doprowadzającą, a następnie grawitacyjnie przepływał z powrotem do komory zbiornika dolnego. Taki cykl przypominał

 działanie pompy sercowej i układ krążenia. Ale sprzęt nadal wymagał dopracowania. Płyn wydzielany z narządu nie był usuwany, a zatem wydzieliny narządowe mieszały się z płynem perfuzyjnym, co wymagało częstych jego wymian zagrażających sterylności i stabilności systemu.

898 eksperymentów w cztery lata

5 kwietnia 1935 r. Carrel i Lindbergh rozpoczęli testy – na początku perfuzję tarczycy kota. Urządzenie pozwoliło przeżyć 18 dni wyizolowanej tarczycy. Pod koniec 18. dnia fragmenty tkanki przeniesiono do hodowli, z której uzyskano komórki nabłonkowe. Tkanka była zdrowa, żywa i replikująca. Eksperyment zakończył się sukcesem. Wyizolowane i perfundowane serca kurczyły się przez 12 godzin.

W czerwcu 1938 r. Carrel i Lindbergh ze swoją pompą uświetnili okładkę „Time” (była to reprodukcja obrazu Samuela Johnsona Woolfa). W 1938 r. rodzina Lindberghów nabyła wyspę Illiec, niedaleko wyspy Saint-Gildas, należącej do małżeństwa Carrelów. To zacieśniło ich relację. W tym samym roku opublikowali książkę na temat hodowli narządów („The Culture of Organs”), prezentując możliwości pompy perfuzyjnej, publikacja nie odniosła jednak sukcesu.

W ciągu następnych czterech lat przeprowadzili w Instytucie Rockefellera 898 eksperymentów z pompą. Informacje prasowe o możliwości utrzymania narządów i tkanek in vitro oraz zaangażowaniu Charlesa Lindbergha w te doświadczenia zelektryzowały opinię publiczną. Rosnące zainteresowanie mediów zaowocowało doniesieniami na temat hodowli ludzkich embrionów w laboratorium Carrela.

Pojawiły się sensacyjne spekulacje o zamiarze Lindbergha zastąpienia własnego serca jednym z organów przechowywanych w laboratorium lub jakąś formą „mechanicznego serca”. Zmęczony prasą Lindbergh uciekł do Francji, na swoją wyspę. Niestety, ta strategia okazała się nieskuteczna, co ocenił nagłówek jednej z gazet: „Lindbergh na wyspę wiosłuje gumową łodzią”.

W latach 1935-1938 zbudowano kilkadziesiąt pomp Lindbergha. Publicznie po raz pierwszy zaprezentowano ją w 1936 r. w Kopenhadze, o czym w USA donosił „The New York Times”. To wydarzenie niespodziewanie zmieniło życie pochodzącego z Norymbergii młodego lekarza o niemiecko-żydowskich korzeniach.

Dr Richard Bing, który pracował w Instytucie Carlsberga w Kopenhadze, był zagrożony przez nasilający się niemiecki antysemityzm. W czasie swojej wizyty Carrel i Lindbergh poradzili mu wyjazd do Stanów Zjednoczonych, a następnie pomogli mu znaleźć pracę w Instytucie Rockefellera.

Bing przybył do Nowego Jorku w 1936 r. W USA zrobił błyskotliwą karierę – stworzył m.in. pierwszą pracownię cewnikowania serca w Baltimore, razem z Helen Taussig opisał rzadką wadę siniczą serca (noszącą dziś miano anomalii Taussig-Binga), uznawany jest również za jednego z prekursorów zastosowania pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). Jako muzyk skomponował ponad 300 utworów. Wykorzystał dobrze swoją szansę na życie – zmarł spełniony zawodowo i rodzinnie w wieku 101 lat.

Mechaniczne serce

Pompa Carrela-Lindbergha została ponownie publicznie pokazana dopiero po trzech latach od kopenhaskiej prezentacji – na Światowej Wystawie w Nowym Jorku w 1939 r. Stała się sensacją i obiektem podziwu. Perfuzja psiej tarczycy i „mechaniczne serce Lindbergha-Carrela” przyciągały tłumy. Eksperyment był przekonujący, ale jeszcze bardziej przyciągały jak magnes nazwiska – zarówno laureata Nagrody Nobla, jak i młodego, ale już znanego na całym świecie amerykańskiego lotnika.

Jak pisała prasa: „Słynne mechaniczne serce Lindbergha-Carrela, urządzenie, przy którym pracował światowej sławy lotnik, który przeleciał przez Atlantyk, wspólnie ze światowej sławy naukowcem, jest jednym z głównych punktów zainteresowania w budynku Medycyny i Zdrowia Publicznego na Światowych Targach w Nowym Jorku”. Zakupiło ją wiele laboratoriów na świecie.

Później (koniec lat 30. XX w.) zrezygnowano jednak z produkcji tego urządzenia ze względu na zmieniające się w medycynie podejście do korzyści płynących z hodowli narządów. Przejście na emeryturę Carrela, wybuch II wojny światowej i coraz powszechniejsze oskarżenia przeciwko obu twórcom pompy spowodowały spadek zainteresowania ich wynalazkiem.

„Samotny orzeł”, odznaczony Legią Honorową, miał zbliżone poglądy na eugenikę jak Carrel, był też rasistą i antysemitą. Niektórzy członkowie jego rodziny publicznie odcinali się od jego poglądów. W 1938 r., tuż przed nocą kryształową, Charles Lindbergh przyjął z rąk Göringa nadany mu przez Hitlera Order Orła Niemieckiego za zasługi na rzecz III Rzeszy. Był członkiem stowarzyszenia sprzeciwiającego się przystąpieniu USA do II wojny światowej.

Swoje stanowisko zmienił jednak po japońskim ataku na Pearl Harbour. Zgłosił się do marynarki wojennej, ale jego kandydaturę odrzucono. Ostatecznie został konsultantem lotnictwa na Pacyfiku. Po wojnie kontynuował pracę w lotnictwie, był jednym z tych, którzy uczestniczyli w konstrukcji samolotów pasażerskich, w tym Boeinga 747. W latach 60. XX w. z inicjatywy instytutu badawczego marynarki wojennej zrekonstruował pompę – tę samą, którą zbudował z Carrelem trzy dekady wcześniej.

Lindbergh nie zdążył uratować swojej szwagierki (zmarła pod koniec 1934 r.), niemniej zbudowana przez niego pompa utorowała drogę do konstrukcji w latach 50. ubiegłego wieku pierwszej maszyny płuco-serce, urządzenia niezbędnego dziś do przeprowadzania operacji na otwartym sercu. Opracowanie przez Carrela i Lindbergha techniki hodowli komórkowych umożliwiło m.in. opracowywanie szczepionek.

W połowie lat 50. XX w. odżył pomysł na operacje na otwartym sercu, a później na pobieranie, przechowywanie i transport narządów dawców, ale nowe metody perfuzji narządów szybko wyparły technikę Carrela i Lindbergha. Chociaż było już za późno, by uratować jego szwagierkę, praca, którą wykonał z Carrelem, położyła podwaliny pod rozwój kardiochirurgii, co później dało szansę pacjentom z podobnymi diagnozami.

Dziś nagrodę im. Carrela i Lindbergha stanowi statuetka z brązu łącząca kształty skonstruowanej przez nich pompy oraz… kobiety. Statuetka otrzymała imię szwagierki Lindbergha – Elisabeth.

Burzliwe życie prywatne

Lindbergh był prezentowany w mediach jako przykładny mąż i ojciec. Urodziło mu się w sumie trzynaścioro dzieci, z czego z legalną żoną jedynie… sześcioro. O tym, że poza Ameryką miał w Niemczech i Szwajcarii równocześnie trzy inne domy z kobietami wychowującymi jego dzieci, opinia publiczna oraz wszystkie jego dzieci dowiedziały się kilka dekad po śmierci Lindbergha.

Z Brigitte Hesshaimer miał dwóch synów i córkę, jednocześnie był w związku z jej siostrą, Mariettą, co zaowocowało kolejnym dwojgiem dzieci. Traktowały go jak wujka. Z jednoczesnej relacji z arystokratką (Valeską, nazwisko dotąd nieznane) urodziło mu się także dwoje dzieci. Charles Lindbergh zmarł z powodu nowotworu w 1974 r. na Hawajach, miał 72 lata, został pochowany niedaleko swojego domu na wyspie Maoui.

Dzieci Brigitty i Marietty poznały tożsamość ojca dopiero po śmierci swoich matek. Dziesięć dni przed śmiercią Lindbergh napisał do każdej ze swoich europejskich partnerek, błagając je o zachowanie ścisłej tajemnicy, także po jego śmierci. Wszystkie trzy kobiety (z których żadna nigdy nie wyszła za mąż) zdołały nie zdradzić sekretu swojego związku z Lindberghiem nawet przed dziećmi, które za jego życia (i przez prawie dekadę po jego śmierci) nie poznały prawdziwej tożsamości swojego ojca.

W połowie lat 80. ubiegłego wieku, córka Brigitte Hesshaimer, Astrid, po przeczytaniu w czasopiśmie artykułu o Lindberghu, domyśliła się prawdy. Odkryła zdjęcia i ponad 150 listów miłosnych od Lindbergha do jej matki. Po śmierci swojej matki oraz legalnej żony Lindbergha (Anne, zmarła w USA w 2001 r.) Astrid upubliczniła swoje odkrycia.

Mało kto na świecie uwierzył w tę historię. Jednak badanie DNA wykonane na Uniwersytecie w Monachium w 2003 r. potwierdziło, że Charles Lindbergh był ojcem Astrid i jej dwóch braci.

Dr n. med. Magdalena Mazurak, kardiolog dziecięcy

Zbrodnia stulecia

1 marca 1932 r. Charlesa Lindbergha spotkała tragedia. Jego syn, Charles Jr, został porwany. Pyzaty chłopczyk, o kręconych blond włosach, zabrany został z kołyski znajdującej się na pierwszym piętrze domu Lindberghów.

Sprawca dostał się do pokoju dziecka po drabinie przez okno. Informacja o porwaniu syna sławnego lotnika szybko obiegła świat. W liście zażądano okupu, jednak mimo pozostawienia żądanych pieniędzy, dziecko nie wróciło do rodziców. Jego szczątki odnaleziono kilka kilometrów od domu Lindberghów 12 maja 1934 r.

Parę miesięcy później aresztowano porywacza, a po procesie, który śledziła cała Ameryka (pisano o zbrodni stulecia), skazano go na śmierć na krześle elektrycznym. Wyrok wykonano półtora roku później. Sprawa Lindbergha spowodowała zmianę w amerykańskim kodeksie karnym w kwestii dotyczącej kidnappingu, znaną jako „Lindbergh law”, zainspirowała również Agatę Christie, co zaowocowało powieścią „Morderstwo w Orient Expresie”.