Wersja audio
Daniel Timms zaczął pracować nad sztucznym sercem w 2001 roku. Miał wówczas dwadzieścia dwa lata, studiował inżynierię biomedyczną i szukał tematu pracy dyplomowej. Nadal mieszkał ze swoimi rodzicami w Brisbane w Australii. Pewnego dnia jego ojciec Gary, zaledwie pięćdziesięcioletni, dostał rozległego zawału. Pojawiły się powikłania: początkowo sądzono, że ograniczają się one do jednej z zastawek, wkrótce okazało się jednak, że zawał spowodował niewydolność serca – postępującą chorobę, która może się rozwijać latami. Było niewiele czasu, aby temu zaradzić. Timms postanowił, że znajdzie rozwiązanie.
Gary był hydraulikiem, Karen, matka Timmsa, pracowała w szkole średniej jako asystentka nauczyciela biologii. W domu często majsterkowano i przeprowadzano różne eksperymenty. Kiedy Timms był mały, spędzał popołudnia w przydomowym ogródku, pomagając ojcu w budowie skomplikowanego systemu oczek wodnych, wodospadów i fontann. Uznał więc za oczywistość, że we dwóch zajmą się sercem. Udali się do sklepu z narzędziami, kupili sporo rurek, przewodów i zaworów, po czym zaszyli się w garażu i zbudowali układ hydrauliczny stanowiący powierzchowne odwzorowanie krwiobiegu.
Timms zaczął czytać o historii prac nad sztucznym sercem i dowiedział się, że pierwszą tego rodzaju maszynę zastosował w 1969 roku chirurg Denton Cooley z Texas Heart Institute w Houston. Pacjent, Haskell Karp, przeżył sześćdziesiąt pięć godzin po zabiegu, co uznano za wielki sukces. Inżynierowie nabrali przekonania, że w ciągu kilku kolejnych lat uda im się udoskonalić urządzenie i problem sztucznego serca zostanie rozwiązany.
Wkrótce jednak ich pewność siebie wyparowała, a jej miejsce zajęły spory i kłótnie. Okazało się, że niezwykle trudno jest zaprojektować małe, wszczepialne – a przy tym trwałe i niezawodne – urządzenie zdolne wykonywać 35 milionów skurczów rocznie i pompować ponad siedem i pół tysiąca litrów krwi dziennie. W kolejnych dekadach eksperymentowano z różnymi sztucznymi sercami. Pacjenci żyli z nimi kilka dni, kilka miesięcy, a nawet lat, ale jakość tego życia pozostawiała wiele do życzenia. Ludzie, którzy decydowali się na zabieg, byli na stałe podłączani do potężnych maszyn. Często dostawali udaru lub zmagali się z infekcjami. Sztuczne serca były za duże albo szwankowały, co wiązało się z koniecznością wymieniania części.
Marzenia o niemożliwym
Każdego roku z powodu chorób serca na całym świecie umierają miliony ludzi. Niekiedy ratunkiem może być przeszczep, ale liczba dostępnych narządów utrzymuje się na niskim poziomie i wynosi [w Stanach Zjednoczonych – przyp. red.] najwyżej kilka tysięcy. Jak ustalił Timms, wszystkie budowane dotąd sztuczne serca mogły służyć wyłącznie w tak zwanej terapii pomostowej: stanowiły rozwiązanie tymczasowe, dzięki któremu pacjent zyskiwał nieco czasu i mógł dłużej poczekać na mało prawdopodobny przeszczep. Nie planowano, że będzie się je zostawiać na stałe.
Timms przeanalizował stosowane dotąd urządzenia, zaprojektowane przede wszystkim w latach 60., 70. i 80., po czym uznał, że nietrudno będzie je ulepszyć. W przeszłości sztuczne serca budowano głównie z elastycznego plastiku, tymczasem Timms zamierzał użyć tytanu, gwarantującego znacznie większą trwałość. Dawniej inżynierowie stawiali na pompy pneumatyczne, co wiązało się z koniecznością podłączania pacjenta do maszyny tłoczącej powietrze. Dlaczego nie zastosować silnika elektrycznego?
Co najistotniejsze, tradycyjne sztuczne serca naśladowały prawdziwy narząd i pompowały krew, generując puls, natomiast Timms uznał, że lepszy będzie ciągły przepływ krwi. Zamiast charakterystycznych, miarowych uderzeń w klatce piersiowej pacjenta rozlegałby się nieprzerwany szum. Podjąwszy wszystkie te decyzje, Timms sporządził wstępny szkic projektu w notatniku. Krew miała wpływać do niewielkiej komory, w której znajdował się metalowy wirnik. Siła generowana przez jego obroty wypychała krew do płuc, …
Aby przeczytać ten artykuł do końca, zaloguj się lub skorzystaj z oferty.
Dostęp do tego materiału mógłby kosztować 8,99 zł. My jednak w tej cenie dajemy Ci miesięczną subskrypcję wszystkich naszych treści. Czytaj i słuchaj do woli. Zostaniesz z nami na dłużej?
Artykuł pierwotnie ukazał się w wydaniu „The New Yorkera” z marca 2021 roku. Copyright by Joshua Rothman, The New Yorker © Condé Nast.