Карл Ландштейнер

Марина Молчанова
«Квантик» №7, 2025

С древних времён люди знали, насколько кровь важна для жизни. Но её настоящее изучение началось гораздо позже. Так, английский физиолог Уильям Гарвей впервые описал систему кровообращения в XVII веке. И вскоре после этого врачи и учёные стали задаваться вопросом: что будет, если перелить кровь от одного организма другому? Так зародилась наука о переливании крови — трансфузиология.

На первых порах это были попытки переливания от животных человеку. Но вскоре такие эксперименты были запрещены в самых разных странах: и из-за их результатов, и из религиозных соображений.

Следующий важный шаг сделал уже в начале XIX века другой британский врач и учёный — Джеймс Бланделл. Он был убеждён, что кровь можно переливать только от человека к человеку. И также был убеждён, что кровь иногда нужно переливать. Ведь он был акушером, и порой его пациентки гибли из-за послеродовых кровотечений: тогдашняя медицина не умела справляться с этим осложнением. В 1818 году переливание получила первая пациентка Бланделла: донором для только что родившей женщины стал её муж.

Постепенно переливания стали проводиться и другими врачами — так, в 1832 году петербургский врач Андрей Вольф, знакомый с методикой Бланделла, провёл первое успешное переливание крови в России, опять-таки роженице. Об этом известно не так много, мы не знаем даже портретов Вольфа, но история гласит, что женщина была спасена. И теперь 20 апреля — день этого переливания — отмечается в России как Национальный день донора крови. О международном дне донора мы скажем позже...

Однако в те годы переливания всё же не стали частью обычной медицинской практики. И это было связано не только с техническими трудностями, но и, в первую очередь, с грозными рисками этой процедуры. Часть людей, получивших чужую кровь, действительно удавалось спасти, но многие быстро погибали. И неизвестно было, почему переливания в одних случаях оказывались спасительными, а в других губительными.

Только на рубеже XIX и XX веков стало ясно, что переливать кровь надо не просто от человека к человеку — нужно уметь выбирать, от какого человека её переливать. И это знание, с которого и началось победное шествие трансфузиологии, связано с именем австрийского учёного Карла Ландштейнера.

* * *

Ландштейнер родился в курортном городке Бадене рядом с Веной в семье преуспевающего журналиста. С юности он интересовался медициной, закончил медицинский факультет Венского университета, затем несколько лет серьёзно занимался химией. Начиная с 1898 года он работал на кафедре патологической анатомии Венского университета. И вскоре, будучи ещё молодым ассистентом, совершил своё самое знаменитое открытие. Оказалось, что у разных людей разная кровь!

На самом деле такие наблюдения были ещё до Ландштейнера. Врачи знали, что если слить в пробирке образцы крови разных людей, то иногда ничего не происходит, а иногда вдруг выпадают в осадок мелкие красные комочки — они состоят из слипшихся клеток крови. Но мало ли... может, это связано с болезнью? Тем более что такое происходит не всегда.

Но Ландштейнер решил провести детальную проверку — а что, если смешивать в пробирках образцы крови здоровых людей и попытаться установить какую-то закономерность? Кстати, первыми добровольцами, сдавшими кровь для этого исследования, были он сам и его сотрудники.

Сначала Ландштейнер разделил каждый образец крови на компоненты. Если оставить кровь в пробирке (а быстрее и надёжнее — прокрутить в центрифуге), кровь расслаивается. Вниз опускаются красные клетки крови, которые также называют эритроцитами¹, а вверху остаётся желтоватая жидкость — плазма крови.

И затем были проведены исследования по смешиванию. А что будет, если вот эти красные клетки смешать вот с этой чужой плазмой? А вот эти — вот с этой?

В результате удалось выделить три группы образцов крови, которые Ландштейнер назвал А, В и С. Внутри каждой группы можно было смешивать что угодно с чем угодно, ничего плохого не происходило. А вот при смешивании между группами всё было совсем не так. Скажем, никак нельзя было смешивать плазму из группы А и эритроциты из группы В — выпадал тот самый красный осадок. И плазму из группы В нельзя было смешивать с эритроцитами группы А. Интереснее всего было с группой С: её эритроциты можно было смешивать с плазмой любой другой группы, а вот её плазму нельзя было смешивать ни с эритроцитами А, ни с эритроцитами В!

Совсем скоро произошли и другие события. Сотрудники Ландштейнера открыли ещё одну группу, довольно редкую, которая позже получила название АВ. Потом группу С переименовали в О. Чешский учёный Ян Янский ввёл другие обозначения для групп крови (в нашей стране они используются и сейчас) — вместо О, А, В и АВ он использовал римские цифры, соответственно I, II, III и IV.

Но самое главное — через некоторое время учёные выяснили, почему кровь разных групп ведёт себя именно так!

* * *

Оказывается, на красных клетках крови присутствуют определённые молекулы, которые в организме человека могут видоизменяться: на них навешиваются особые «шапочки». И есть два вида этих «шапочек» — А и В. Соответственно, возможны четыре вида эритроцитов: совсем без шапочек (О), с шапочкой А, с шапочкой В и с обеими (А и В). У каждого человека красные клетки одинаковы, у разных людей могут быть разными.

Далее, в плазме крови могут присутствовать антитела к таким эритроцитам. Напомним: антитела — это белки иммунной системы², нужные для нейтрализации чужаков. Для молекул с шапочкой А есть своё антитело — назовём его анти-А. Для молекул с шапочкой В — анти-В. Естественно, у одного и того же человека не может быть одновременно и эритроцитов А, и антител анти-А: ведь тогда антитела будут атаковать его собственные клетки, а это не дело, так не должно быть. И то же самое с В и анти-В.

В результате получаем как раз четыре группы!

Группа О, она же первая (I): на клетках нет ни А, ни В, но зато в плазме есть анти-А и анти-В.

Группа А, она же вторая (II): на клетках есть только А, в плазме есть только анти-В.

Группа В, она же третья (III): на клетках есть только В, в плазме есть только анти-А.

Группа АВ, она же четвёртая (IV): на клетках есть и А, и В, в плазме нет ни анти-А, ни анти-В.

И теперь ясно, что происходит при попытке слить вместе компоненты крови разных групп! Всё нормально, пока не встречаются между собой А и анти-А или же В и анти-В. А вот если они встречаются, то антитела атакуют эритроциты, в результате клетки слипаются, выпадают в осадок (те самые комочки) и погибают. Происходит именно то, чего во что бы то ни стало надо избегать при переливании крови. И как же этого избежать? Очевидно, правильным подбором группы крови в каждом случае переливания.

* * *

После открытия Ландштейнера переливания крови наконец-то стали в основном успешными и начали применяться намного шире. Уже медицину времён Первой мировой войны невозможно представить себе без службы переливания. И Ландштейнер в 1930 году получил за своё открытие Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

Впрочем, открытием групп крови его заслуги далеко не исчерпываются. Так, в 1909 — 1911 годах Ландштейнер стал одним из первооткрывателей вируса полиомиелита — одной из самых грозных детских инфекций. Сейчас полиомиелит уже почти побеждён благодаря вакцинации, но в первой половине XX века это было ещё совсем не так.

После Первой мировой войны многие европейские страны бедствовали. Ландштейнер понимал, что в его родной Вене денег на исследования нет и не будет. Он уехал в Нидерланды, но там было ненамного лучше. Затем в Соединённые Штаты Америки. И там, в Рокфеллеровском институте в Нью-Йорке, продолжил работу по изучению крови.

Это была продуктивная работа. Но для нас сейчас важно то открытие, которое было совершено при участии Ландштейнера, когда ему было уже около семидесяти. Причём, пожалуй, важность этого открытия сравнима с важностью первого открытия групп крови. Речь идёт о резус-факторе.

* * *

Эритроциты разных людей могут быть чрезвычайно разнообразными. Кроме А и В, есть и другие молекулы, которые могут — совершенно независимо от А и В! — присутствовать или отсутствовать на красных клетках крови. Некоторые из них играют огромную роль в медицине. И одну из них открыли и изучили, начиная с 1939 года, несколько учёных: кроме Ландштейнера, это также Филип Левин, Александр Винер (кстати, оба они — потомки эмигрантов из Российской империи) и Руфус Стетсон.

Прежде всего Ландштейнер и Винер обнаружили на эритроцитах ранее неизвестную молекулу, которую назвали резус-фактором³. Это странное название связано с тем, что аналогичную молекулу впервые обнаружили у макаки-резус, популярного лабораторного животного. Потом выяснилось, что у людей эта молекула не совсем такая, как у обезьяны, но было поздно: термин прижился...

Выяснилось, что примерно у 85% людей на эритроцитах есть резус-фактор, а у остальных 15% нет, и это не зависит от их принадлежности к той или иной группе системы АВО, описанной выше. У людей, имеющих резус-фактор, то есть резус-положительных, в крови нет антител к нему (естественно)! А вот если резус-фактора нет, то у таких людей (резус-отрицательных) после контакта с резус-положительной кровью могут выработаться антитела. Это тоже очень важно учитывать при переливаниях крови.

Но самая важная находка, сделанная примерно тогда же, — что наличие или отсутствие резус-фактора связано с так называемой гемолитической болезнью новорождённых. Это опасное состояние, которое может возникнуть, когда у резус-отрицательной мамы должен родиться резус-положительный ребёнок. Ведь если у мамы есть антитела к резус-фактору, они могут во время беременности проникать в кровеносную систему плода и разрушать его клетки крови. Когда люди поняли причины этого состояния, они научились с ним справляться, и это дало возможность родиться — без преувеличения! — миллионам здоровых детей.

* * *

Ландштейнер, награждённый всеми мыслимыми премиями, работал до последних дней жизни. 24 июня 1943 года прямо в лаборатории ему стало плохо с сердцем, и через два дня он умер в больнице того же Рокфеллеровского института, в котором проработал двадцать лет.

А вот день его рождения, 14 июня, знает немало доноров. Дело в том, что 20 лет назад Всемирная организация здравоохранения объявила этот день Международным днём донора крови. Это праздник всех людей, которые сдают кровь, чтобы спасти жизни других. И это благодарная память о человеке, который дал нам такую возможность.

---

¹ В крови есть и другие виды клеток, но для нашего рассказа они не важны.

² См. статью М. Молчановой «Сусуму Тонегава. Такие разные защитники» в «Квантике» №8 за 2024 год.

³ На самом деле система классификации крови по резус-принадлежности включает в себя учёт не одной, а нескольких молекул. Просто с точки зрения медицины одна из них намного важнее других.