Наверняка многие помнят итальянского нейрохирурга Серджио Канаверо, который намеревался ни много ни мало провести трансплантацию человеческой головы. С тех пор, казалось, кроме заявлений больше не происходило ничего нового, но, как выяснилось, все это время господин Канаверо готовился не только к операции по пересадке головы, но и более масштабной манипуляции по пересадке головного мозга.
Помимо амбициозного плана, изменился и первый пациент Серджио. Ранее первым пациентом должен был стать россиянин Валерий Спиридонов с диагнозом «спинальная мышечная атрофия», однако сейчас право быть первым перешло к жителю Китая, чье имя пока не называется. В проведении и подготовке к операции принимает участие и китайский коллега Серджио Шаопинг Рен, а выбор пациента будет зависеть от наличия совместимого донора.
Изменилось и место проведения операции: если раньше трансплантацию планировали провести в Германии или Великобритании, то сейчас операция готовится на территории Харбинского медицинского центра. Несмотря на все еще фантастическое утверждение о будущем успехе данной манипуляции, группе ученых уже удалось успешно пересадить голову одной крысы к телу и голове второй, используя кровоток еще одного грызуна. С помощью этого хирурги защитили крыс от потери крови и гипотермии. Однако крыса-донор явно ощущала боль.
Уникальная операция запланирована на декабрь нынешнего года. А в случае успеха операции итальянец начнет работать в направлении пересадки мозга. Как утверждает хирург, с одной стороны, это будет менее сложной задачей, так как в этом случае не нужно будет пересаживать все сосуды, сухожилия, мышцы и нервы. С другой же стороны, с мозгом могут возникнуть проблемы иного характера, например, неизвестно, как отреагирует мозг человека на «замену» тела, кроме того иной конфигурацией будет обладать и черепная коробка.
Для своих целей Серджио Канаверо собирается использовать мозг людей, которые подвергли свое тело криозаморозке. По словам специалиста, возможно, уже в 2018 году первые замороженные пациенты смогут вернуться к жизни.
Последнее достижение Серджио Канаверо и коллег - пересадка головы одной крысы на тело другой с помощью кровеносной системы третьей.
Peng-Wei Li et al., / CNS Neuroscience and Therapeutics
Итальянский нейрохирург Серджио Канаверо (Sergio Canavero) в интервью порталу OOOM рассказал подробности о первой в истории операции по пересадке головы человеку.
Канаверо впервые заявил о намерении пересадить голову парализованного человека на здоровое тело с мертвым мозгом в 2013 году. Для этого была создана международная коллаборация HEAVEN/GEMINI. Согласно планам, пациента должны подвергнуть глубокому охлаждению (до 15 градусов Цельсия), хирургически отделить голову от тела, подключив к аппарату искусственного кровообращения, и пересадить на заранее подготовленное тело донора, последовательно соединяя все анатомические структуры.
Чтобы обеспечить восстановление целостного спинного мозга, хирург намерен обработать его срезы полиэтиленгликолем (ПЭГ), который в лабораторных условиях продемонстрировал способность «склеивать» поврежденные клеточные мембраны, а также в течение восстановительного периода проводить электростимуляцию нервных волокон и действовать на них отрицательным давлением. Первые несколько недель пациенту предстоит провести в искусственной коме.
В 2015 году согласие на пересадку своей головы дал российский программист Валерий Спиридонов, парализованный в результате нейродегенеративного заболевания - спинальной мышечной атрофии. В начале января 2016 года директор Вьетнамо-германской больницы в Ханое Чинь Хонг Шон (Trinh Hong Son) предложил провести трансплантацию в его учреждении, также рассматривался вариант проведения операции в Великобритании.
Теперь стало известно, что операция будет проводиться в Китае в ближайшие 10 месяцев. Ее проведут Серджио Канаверо и Сяопин Жэнь (Xiaoping Ren) из Харбинского медицинского университета. Также Серджио Канаверо рассказал, что первым пациентом будет не Валерий Спиридонов, а гражданин КНР, но на данный момент на эту операцию несколько претендентов и окончательный выбор еще не сделан.
В прошлом году коллаборация HEAVEN/GEMINI об успехе экспериментов по восстановлению функций поврежденного спинного мозга у животных. В качестве подтверждения успеха авторы опубликовали видеозаписи мыши, крысы и собаки на разных стадиях восстановления. Кроме того, хирурги голову обезьяне, а недавно Серджио Канаверо и Сяопин Жэнь пересадили голову одной крысы к телу и голове другой, используя третью в качестве вспомогательной кровеносной системы при пересадке.
Стоит отметить, что в научном сообществе неоднозначно относятся к экспериментам Серджио Канаверо. Некоторые эксперты отказываются комментировать публикации итальянского нейрохирурга, а другие критикуют очевидные пробелы и слабые места в описании экспериментов, что не позволяет оценить правдоподобность проделанной работы.
Например, нейробиолог Джерри Сильвер обратил внимание на то, что публикация о собаке не содержит томографических или гистологических свидетельств того, что спинной мозг животного пересекли на заявленные 90 процентов. Также Сильвер назвал данные об эксперименте с применением PEG-GNRs крайне скудными: «Не надо сообщать, что четыре из пяти животных утонули. Надо начать заново и увеличить размеры групп». Подробнее об этом можно прочитать в заметке N+1 .
Человека - это очень важная ступень в развитии науки трансплантологии. Ранее такая операция казалась невозможной, поскольку не представлялось реальным соединить спинной и головной мозг. Но по словам итальянского нейрохирурга Серджио Канаверо, нет нечего невозможного и данная операция все же произойдет.
Немного исторических данных
Еще до 1900 годов была описана разве что в фантастических книгах. К примеру, Герберт Уэллс в произведении «Остров доктора Моро» описывает опыты по пересадке органов животных. Еще один фантаст того времени, в романе «Голова профессора Доуэля» доказывает, что в 19 столетии о трансплантации органов можно было лишь мечтать. Пересадка головы человека была не просто мифом, а смешной небылицей.
Мир перевернулся в 1905 году, когда доктор Эдвард Цирм пересадил реципиенту роговицу, и она прижилась. Уже в 1933 году в Херсон, советский ученый Ю. Ю. Вороной выполнял первые удачные от человека к человеку. С каждым годом операции по трансплантации органов набирали оборот. На сегодняшний день ученые уже умеют пересаживать роговицу, сердце, поджелудочную железу, почки, печень, верхние и нижние конечности, бронхи и половые органы мужчин и женщин.
Как и когда будет впервые пересажена голова?
Если бы в 1900 году один из ученых с серьезностью заговорил о пересадке человеческой головы, скорей всего, его бы сочли ненормальным. Однако в 21 столетии об этом говорят с полной серьезностью. Операция уже назначена на 2017 год, и на данный момент идут подготовительные работы. Пересадка головы человека - это очень сложная операция, в которой будет задействовано огромное количество нейрохирургов со всего мира, однако курировать трансплантацию будет итальянский хирург Серджио Канаверо.
Для того чтобы первая пересадка головы человека прошла успешно, необходимо будет охладить голову и донорское тело до 15°С, однако всего лишь на 1,5 часа, иначе клетки начнут отмирать. В процессе операции будут сшиваться артерии и вены, а на том месте, где находится спинной мозг будет установлена мембрана из полиэтиленгликоля. Её функцией является соединение нейронов в месте разреза. Предполагается, что операция по пересадке головы человека будет длиться около 36 часов и потребует затрат на сумму 20 млн долларов.
Кто пойдет на риск и ради чего?
Вопрос, который волнует многих людей: "Кто же тот смельчак, который решился на трансплантацию головного мозга?". Не вникая в глубь проблемы, кажется, что эта затея достаточно рискованна и может стоить кому-то жизни. Человек, согласившийся на пересадку головы, это российский программист Валерий Спиридонов. Оказывается, что трансплантация головы для него - вынужденная мера. С детства этот талантливейший ученый болен миопатией. Это заболевание, которое поражает мышечную структуру всего организма. С каждым годом мышцы слабеют и атрофируются. расположенные на передних слоях спинного мозга, поражаются, и человек теряет способность ходить, глотать и держать голову.
Трансплантация должна помочь Валерию восстановить все двигательные функции. Несомненно, операция по пересадке головы человека очень рискованна, но что терять тому, кому жить и так осталось недолго? Что касается Валерия Спиридонова (ему на данный момент 31 год), то с таким заболеванием дети чаще всего не дотягивают даже до совершеннолетия.
Трудности в трансплантации головы
Это очень сложная задача, именно поэтому в течение почти 2-х лет будут проводится подготовительные работы перед операцией. Попробуем разобраться, в чем же именно будут заключаться трудности и как Серджио Канаверо планирует с ними справиться.
- Нервные волокна. Между головой и телом существует огромное количество нейронов и проводников, которые после повреждения не восстанавливаются. Всем нам известны случаи, когда после автокатастрофы человеку удалось выжить, но он лишился двигательной активности на всю жизнь из-за повреждения шейных отделов спинного мозга. На данный момент высококвалифицированными учеными разрабатываются методики, позволяющие вводить вещества, которые буду восстанавливать поврежденные нервные окончания.
- Совместимость тканей. Пересадка головы человека требует донора(тела), на которое она будет пересажена. Необходимо максимально точно подобрать новое тело, ведь если ткани головного мозга и туловища будут несовместимы - произойдет отек и человек умрет. На данный момент ученые находят способ бороться с отторжением тканей.
Франкенштейн мог бы послужить хорошим уроком
Несмотря на то, что, казалось бы, пересадка головы — это очень увлекательно и полезно для общества, существует и ряд негативных обстоятельств. Многие ученые со всего мира против проведения трансплантации головы. Не зная истинных причин, это кажется довольно странным. Но давайте вспомним об истории доктора Франкенштейна. Он не имел злых помыслов и стремился создать человека, помогающего обществу, однако его детищем стал неконтролируемый монстр.
Многие ученые, проводят параллель между опытами доктора Франкенштейна и нейрохирурга Серджио Канаверо. Они считают, что человек, которому пересадят голову, может стать неуправляем. Более того, если такой эксперимент получится, у человечества будет возможность жить бесконечно, раз за разом пересаживая голову на новые молодые тела. Конечно, если это будет хороший перспективный ученый, то почему бы ему не жить вечно? А если это будет преступник?
Что трансплантация головы принесет обществу?
После того, как мы разобрались, возможна ли пересадка головы человека, давайте подумаем о том, что этот опыт может принести современной науке. В мире существует огромное множество заболеваний, связанных с нарушением работы спинного мозга. И хоть эта часть тела была досконально изучена многими ученными мира, абсолютного решения для проблем, связанных с иннервацией спинного мозга, так и не нашли.
Кроме того, в шейном отделе существуют черепно-мозговые нервы, которые отвечают за зрение, тактильные ощущения, осязание. Нарушение их работы еще не удалось вылечить ни одному нейрохирургу. Если пересадка головы произойдет успешно, это позволит поставить на ноги большинство инвалидов и спасти жизни миллионам жителей планеты.
Когда два года назад доктор Канаверо объявил о своем грандиозном проекте, эта новость потрясла научный мир и, конечно, проект был раскритикован. Несмотря на скептицизм многих ученых и хирургов, проект Heaven заинтересовал тысячи и тысячи медиков, которые написали итальянскому ученому.
Первая операция по пересадке головы человеку пройдет в Китае. Руководить командой специалистов будет китайский врач Рен Сяопин, ассистировать которому будет Серджио Канаверо. Поскольку проект будет финансироваться китайским правительством, пациентом станет гражданин Китая, а не россиянин Валерий Спиридонов, как планировалось ранее.
Sputnik Italia узнал у Серджио Канаверо, какие результаты были достигнуты в рамках этого завораживающего, но неоднозначного с этической точки зрения проекта:
- Расскажите, пожалуйста, в какой стадии находится проект Heaven?
— В сентябре мы опубликовали в Корее наши первые исследования - "подтверждения принципов" (proof of principle) - проведенные в сотрудничестве с Университетом Райса в Техасе. Исследования показали, что мыши, которым разрезали спинной мозг, как это делается при пересадке головы, снова обрели способность передвигаться. В таких операциях используется усовершенствованных вариант полиэтиленгликоля (ПЭГ), благодаря чему через 24 часа после операции нервные импульсы снова начинают проходить через место разреза. Собака, которой разрезали спинной мозг и восстановили его при помощи ПЭГ, снова могла бегать через 3 недели после операции.
Это были первые исследования, и критики заявляли, что у нас недостаточно статистических данных. Нам говорили, что нервные импульсы проходят (через место разреза), но нужно было доказать, что в месте разреза снова появляются нервные волокна. В январе мы опубликовали первую работу, в которой использовался такой метод изучения тканей и клеток, как иммуногистохимия. Используя этот метод, мы доказали, что в месте разреза прорастают нервные волокна.
-И каковы были дальнейшие действия?
Чтобы набрать достаточно статистических данных, мы использовали для дальнейшего исследования крупных крыс. Была использована методика диффузионной МРТ (Diffusion tensor imaging, DTI), которая позволяет увидеть волокна без необходимости умерщвлять животных. Крыс разделили на две группы: для первой группы во время операции было использовано плацебо, для второй - ПЭГ. Месяц спустя крысы из второй группы могли передвигаться, а крысы из первой группы не могли. Позже мы провели такой же эксперимент на собаках, и результат был аналогичным. То есть, сейчас мы можем сказать, что мыши, крысы и собаки с разрезанным спинным мозгом могут снова обрести способность передвигаться.
- И первой страной в мире, где будет проведена операция на человеке, будет Китай?
— Да, правительство Китая хочет, чтобы командой врачей при пересадке руководил китайский специалист. Поэтому в апреле мы объявили, что по закону страны я буду ассистировать китайскому нейрохирургу Xiaoping Ren и его команде. Осталось недолго, и уже в октябре вы узнаете сенсационные новости.
Почему первым человеком не может стать россиянин Валерий Спиридонов, первым предложивший себя для вашей операции?
— Здесь вы затронули главную суть моего обращения к России. Я хочу подчеркнуть - в России есть хирурги, способные осуществить такую операцию, есть специально оборудованный госпиталь, есть необходимые деньги. Но при этом, когда со мной связывались представители очень обеспеченных россиян, миллиардеров, они подчеркивали их заинтересованность в том, чтобы инвестировать в мой проект, но никак не в благотворительности. Так что теперь я уже потерял надежду убедить российских инвесторов помочь мне найти донора для трансплантации, которая спасет Валерия Спиридонова. И я обращаюсь к россиянам: Валерия, гражданина России, спасет только операция в России. Китай, естественно, будет спасать китайца, к тому же Валерий - представитель белой расы, и ему нельзя пересаживать тело китайца, чтобы не вызвать негативных психологических реакций.
© photo: Sputnik / Кирилл Каллиников
Я официально обращаюсь к властям России и к российскому народу с призывом помочь мне спасти россиянина Валерия Спиридонова. Я готов ассистировать команде российских хирургов при операции в Москве. Если власти не пожелают вмешаться, есть еще одна возможность — краудфандинг. Я прошу 145 млн граждан России о финансовой помощи. Другой возможности спасти Валерия нет. Я прошу российский народ помочь спасти соотечественника. Пусть Россия, где в прошлом веке начинал свои операции по пересадке головы животным великий нейрохирург хирург Демихов, проведет у себя эту операцию и начнет новую эру".