Группа исследователей об успешном восстановлении двигательной функции у животных с перерезанным спинным мозгом. Среди авторов публикации числится и Серджио Канаверо - тот самый итальянский нейрохирург, который уже много лет обещает пересадить голову человека на тело донора. Об истории этого проекта и том, как относиться к обещаниям Канаверо, по просьбе N + 1 рассказывает Петр Талантов, автор только что вышедшей книги «0,05. Доказательная медицина от магии до поисков бессмертия».
Трансплантация головы - любимый сюжет фантастических фильмов и разделов научных новостей. И дело не только в невероятной технической сложности пересадки. С одной стороны, мысль о жизни с чужим телом будоражит воображение, затрагивает чувство идентичности и заставляет задуматься о том, чем мы являемся. С другой - приоткрывает дверь в бессмертие. Если мы когда-нибудь научимся сбрасывать тела, как изношенную одежду, старости и смерти можно больше не бояться.
Все это обрекает любую новость о пересадке головы на бурное обсуждения. Уже некоторое время главный ньюсмейкер трансплантологии - Серджио Канаверо, не первый год обещающий вписать с помощью этой операции свое имя в историю хирургии. Если верить ему на слово, все необходимые технологии созданы и дело лишь за тем, чтобы собрать команду опытных хирургов и найти очень много денег. Но когда-то названные Канаверо сроки прошли, и даже первый потенциальный пациент успел передумать. Может быть, и правда, как говорят скептики (а их большинство), мы еще слишком далеки от того, чтобы планировать такую операцию всерьез?
Любая операция по пересадке органа требует решения сразу нескольких проблем, каждая из которых, не будучи устраненной, приведет к провалу. В случае с пересадкой головы критична защита мозга от ишемии (снижения кровообращения) - даже несколько минут ишемии приведут к необратимым изменениям в головном мозге и гибели личности реципиента. Судя по всему, именно поэтому были неудачными первые попытки пересадить собачью голову на донорское тело в начале XX века.
Восстановить кровоснабжение
Попытки поддерживать жизнь в отделенной от тела голове делал наш соотечественник Сергей Брюхоненко. В 1930-е годы, работая в Институте экспериментальной физиологии и терапии, он создал один из первых аппаратов искусственного кровообращения, названный автожектором. В двадцатиминутном фильме «Эксперименты по оживлению организма» показана отделенная от тела собачья голова. Она присоединена к аппарату и остается живой - реагирует на щекотку перышком, моргает и облизывается. Закадровый голос рассказывает, что подключенная к автожектору голова остается в таком состоянии в течение многих часов. Однако позже свидетели признались, что поддерживать собачьи головы в таком состоянии удавалось лишь несколько минут. А знаменитую сцену из фильма сейчас считают фальсификацией.
Опыты Брюхоненко вдохновили хирурга Владимира Демихова на еще более смелые эксперименты. Он пересаживал верхнюю часть туловища - голову и передние ноги - щенков на тело более крупных собак. Метод Демихова позволял провести операцию без угрожающей гибелью мозга ишемии. Животные выживали до двадцати девяти дней, при этом двигались, реагировали на стимулы и пили воду. Но в истории Демихов остался не столько из-за этого странного эксперимента, сколько потому, что первым в мире пересадил от одного животного другому сердце, легкие и печень. Благодаря его разработкам в 1967 году стала возможна успешная пересадка сердца от человека к человеку. Сделавший ее хирург Кристиан Барнард неоднократно приезжал в лабораторию Демихова и впоследствии называл его своим учителем.
Схема пересадки головы собаки по технологии Владимира Демихова
Владимир Демихов (справа) во время операции
Животное после операции по пересадке головы живой собаки к другому псу
Собаки Демихова гибли от иммунного процесса, называемого реакцией отторжения трансплантата. В отсутствие эффективных технологий подавления иммунитета такой исход был неизбежен. При пересадке головы реакция отторжения может быть направлена как на донорское тело, так и, что более вероятно, на голову реципиента. Даже сейчас, несмотря на подавляющие иммунитет лекарства, острое отторжение случается после 10-30 процентов случаев пересадки печени и почек. И если отторжение почки оставляет пациенту шанс дождаться нового донорского органа на искусственной почке, то отторжение головы наверняка грозит гибелью.
Подавить отторжение
Появившиеся в середине XX века методы подавления иммунитета способствовали относительной успешности экспериментов американского нейрохирурга Роберта Уайта. Он взялся за еще более сложную задачу: пересаживал изолированный мозг одной собаки в черепную коробку другой. Шесть операций прошли относительно успешно: нервные системы донорского мозга и тела-реципиента не были связаны, но мозг эффективно кровоснабжался - это подтвержадалось достаточной электрической и метаболической активностью, после операции животные жили до двух дней.
Впоследствии Уайт пересаживал обезьяньи головы: через несколько часов после операции они могли жевать, глотать еду, кусаться и следить глазами за движущимися объектами. Впрочем, жили они недолго: кровоснабжение по-прежнему не было достаточно эффективным. И хотя сверхострую реакцию отторжения пересаженных голов удалось предотвратить, Уайт достиг этого такими высокими дозами подавляющих иммунитет веществ, что они сами способствовали смерти животных.
Со временем Уайт планировал перейти к операциям на человеке, тренировался на трупах в морге и мечтал пересадить на донорское тело голову Стивена Хокинга. На счастье последнего тот не заинтересовался этой возможностью и пережил Уайта на восемь лет.
А-В - четыре мыши разного цвета перед операцией по пересадке голов по технологии хирурга Жэнь Сяопина; С-D: белая мышь с головой черной и наоборот; Е - черная мышь с головой серой
А - сосуды для переливания крови; B - мыши перед операцией (слева направо: источник крови, донор, рецепиент); C - мышь - источник крови и мышь-донор; D-E - мыши после трансплантации
Dr. Xiaoping Ren et al. / CNS Neuroscience & Therapeutics
Большей продолжительности жизни животных смог добиться китайский хирург Жэнь Сяопин. Он изменил операционный протокол, добившись поддержания достаточного артериального давления в сосудах головы реципиента в течение всей операции. В 2015 году он сообщил о сотнях пересаженных мышиных головах, половина животных прожила после операции более 24 часов с максимальной выживаемостью до шести месяцев.
Жэнь также предложил изменить уровень, на котором голову отделяли от тела. Он предложил делать разрез достаточно высоко для того, чтобы ствол мозга с центрами регуляции дыхания и кровообращения оставался на донорском теле, которое сможет в результате самостоятельно дышать и снабжаться кровью без помощи аппаратов жизнеобеспечения.
Операция на человеке
Примерно в то же время на сцене появляется Серджио Канаверо. Малоизвестный ранее итальянский нейрохирург заявил, что может решить главную проблему пересадки головы - восстановить целостность спинного мозга. Пока все попытки срастить спинной мозг после разреза были неудачны. Есть несколько направлений, в которых идут исследования, но все они находятся на ранней стадии.
Делаются попытки стимулировать регенерацию нейронов с помощью электрических импульсов, использовать стволовые клетки. Интересны эксперименты с компьютерными интерфейсами: одно устройство считывает сигналы головного мозга и передает его другому, расположенному ниже места повреждения спинного мозга, которое дешифрует их и передает моторным нейронам. Хотя все эти технологии звучат многообещающе, ни в одном случае пока не удалось достигнуть полного успеха даже в экспериментах на животных. Тем более речь не идет о результатах, подходящих для людей: в мире тысячи пациентов с поврежденным спинным мозгом, и при наличии эффективной методики ее определенно будет на ком изучать еще задолго до операций по пересадке головы.
Канаверо назвал свою технологию GEMINI. Она заключается в очень точном и тонком разрезе спинного мозга и использовании полиэтиленгликоля в качестве вещества, «склеивающего» разрывы мембран нейронов. Канаверо заявил, что все технологии, необходимые для успешной пересадки головы, уже созданы и он проведет операцию на человеке в самое ближайшее время. По его оценкам, она должна была стоить около 15 миллионов евро, длиться более 36 часов и проходить с участием 150 медиков.
Вскоре появился и первый пациент. Канаверо объявил , что не позднее 2017 года пересадит на донорское тело голову 33-летнего российского айтишника Валерия Спиридонова, страдающего спинальной мышечной атрофией - редким наследственным заболеванием, сопровождающимся потерей двигательных нейронов и резким снижением мышечной массы.
Хотя Канаверо утверждал, что вероятность успеха операции не менее 90 процентов, у него не было минимально необходимых подтверждений, полученных в предшествующих экспериментах на животных. Единственное на тот момент доказательство того, что GEMINI в принципе может работать, - публикация его корейского коллеги Си Юн Кима. Тот сообщал, что полиэтиленгликоль привел к частичному восстановлению двигательной функции у мышей с перерезанным спинным мозгом. При этом внимательный читатель обнаружит, что, хотя экспериментальные мыши выздоравливали чуть лучше, разница с контрольной группой не была статистически значимой, то есть вполне могла объясняться случайностью.
Доводы против
Несмотря на готовность Спиридонова и энтузиазм Канаверо, возможная операция вызвала много вопросов и резкую критику большинства профессионалов. Риск гибели пациента в ходе операции или вскоре после нее был исключительно высок: большинство животных погибало в первые дни после трансплантации. Велик был и риск отторжения трансплантата - уменьшить его могла только мощная пожизненная иммуносупрессивная терапия, сама по себе источник смертельного риска. Шансы на обретение подвижности были эфемерны и ничем не подтверждены. А вот риск трудно поддающейся лечению нейропатической боли был вполне реален. С этой проблемой Канаверо тоже предполагал справиться хирургическим путем - разрушив участок мозга, отвечающий за передачу эмоционального компонента боли, который и вызывает связанное с ней страдание.
Вероятно, возникли бы и другие проблемы, о которых мы пока не догадываемся. Но даже перечисленного достаточно, чтобы понять: баланс потенциальной пользы и вреда вряд ли в пользу операции. Вывод останется тем же, даже если рассматривать пациентов, которым грозит неминуемая смерть.
Некоторые скептики вспоминали другого хирурга-трансплантолога Паоло Маккиарини, работавшего сначала в Каролинском, а затем в Казанском федеральном университетах. Тот утверждал, что разработал методику пересадки содержащей стволовые клетки искусственной трахеи - якобы орган приживается и не вызывает в организме пациента иммунного ответа. Позже оказалось, что методика не была апробирована на животных, не сработала ни в одном случае и Маккиарини обрек несколько пациентов на тяжелую операцию и сопряженные с ней страдания без малейшей надежды на улучшение.
Еще один, возможно, самый главный из аргументов критиков был абсолютно практического свойства. Спрос на донорские органы значительно превышает предложение . В среднем ежедневно 20 человек умирают, не дождавшись своей очереди. При этом ситуация не становится лучше: список ожидающих трансплантацию растет быстрее, чем количество доступных органов. Разумно ли использовать донорское тело, чтобы спасти (с мизерными шансами на успех) одну жизнь, вместо того чтобы использовать эти органы для спасения и улучшения жизни 10-15 пациентов?
Скромный результат
Однако время шло, а разговоры оставались разговорами. Получивший финансирование от китайского правительства Канаверо работает с Жэнь Сяопином. Недавняя публикация - результат их совместной работы. Но о пересадке головы речь больше не идет: работа ведется в рамках проекта по лечению травм спинного мозга. Хотя в конце 2017 году Канаверо разослал победные пресс-релизы об успешной пересадке головы, операция была . Тем временем Валерий Спиридонов охладел к идее стать первым добровольцем для такой операции, женился и переехал жить во Флориду. По сообщениям зарубежных медиа, его красавица-жена родила здорового ребенка.
Мнение эксперта
К этой работе я относился бы с осторожностью. Группа Канаверо почти два года назад публиковала статьи, в которых говорила, что уже сейчас можно проводить операцию по трансплантации головы и есть испытуемый - тот российский программист. И только теперь появляется первая статья, в которой обосновывается то, что якобы уже два года назад могло быть реализовано. В стандартной практике бывает наоборот: сначала вы описывается теоретическую базу, потом проводите эксперименты in vitro , потом in vivo , и только после этого начинаете говорить о возможности операций на людях.
Теоретическая база, на которую опирается это исследование, недостаточна. Если вы посмотрите на список литературы в статье, то он очень маленький, и в основном авторы ссылаются сами на себя, на свои исследования, и это всегда настораживает, как, впрочем, и размер статьи.
Сам журнал, скажем так, не самый топовый на свете. Если бы эта статья была опубликована со списком литературы в 60-100 имен в Cell или Lancet , у меня было бы больше доверия к ней.
Важно, что Канаверо и его коллеги были инициаторами идеи использования полиэтиленгликоля - он якобы препятствует образованию рубца между нервными тканями и способствует восстановлению. Но независимых подтверждений этому нет.
И само это утверждение сомнительно: нервы не прорастают друг в друга не только потому, что там формируется рубец, но и потому, что у них в принципе невысокая регенеративная способность. Если учесть, что в самой этой же статье говорится, что существенной разницы в формировании рубца обнаружить не удалось, то механизм действия полиэтиленгликоля становится вовсе непонятным.
Многие группы работают над методами восстановления спинного мозга. В частности, интересные результаты дает электростимуляция, есть данные, что электростимуляция ниже уровня повреждения приводит к ускорению роста, более того, существуют осторожные попытки применения этого на человеке. Есть исследовательская группа Мартина Шваба, которая изучает возможности семейства белков Nogo-A для сшивки спинного мозга. Но эти работы длятся десятилетиями. Так не бывает, что ты написал статью на четыре страницы и можно уже это применять на человеке.
Я не утверждаю, что группа Канаверо обманывает. Но нужны более долгие исследования, оценка на больших группах животных. И странно, что они начинают именно со спинного мозга, а не с более простых моделей, например с нервов.
Алексей Кащеев,
врач-нейрохирург, сотрудник Научного центра неврологии
Впрочем, Канаверо вряд ли устроит скромная работа над повседневными медицинскими проблемами. В последних интервью он утверждал, что пересадка головы для него - вчерашний день. Теперь Канаверо собирается переходить ко второму этапу проекта - пересадке головного мозга в донорское тело и обещает в ближайшие 3-5 лет сделать эту операцию на человеке. Хочется верить, что и в этот раз он ограничится трупами.
Петр Талантов
Предзаказ на книгу «0,05. Доказательная медицина от магии до поисков бессмертия» можно сделать на сайте издательства , код на скидку - 005
Книга выходит в издательстве Corpus при поддержке просветительского фонда «Эволюция».
Литература
Sergio Canavero. HEAVEN: The head anastomosis venture Project outline for the first human head transplantation with spinal linkage (GEMINI) // Surg Neurol Int. 2013; 4(Suppl 1): S335–S342.
Allen Furr, Mark A. Hardy, Juan P. Barret, John H. Barkerd. Surgical, ethical, and psychosocial considerations in human head transplantation // Int J Surg. 2017 May; 41: 190–195.
Nayan Lamba, Daniel Holsgrove, Marike L. Broekman. The history of head transplantation : a review // Acta Neurochir (Wien). 2016; 158(12): 2239–2247.
Объявил об успешном эксперименте по «пересадке» головы трупу в Китае. Об этом он заявил на пресс-конференции в Вене, сообщает Guardian .
Про словам хирурга, команда из Медицинского университета Харбина (Китай) «осуществила первую трансплантацию головы», и теперь операция на живом человеке «неотвратима». Операция, по его словам, заняла 18 часов и была проведена его китайским коллегой Жень Сяопином, который год назад якобы провел первый эксперимент по трансплантации головы обезьяны.
«Первая трансплантация головы на человеческий труп проведена. Полная трансплантация от донора с мертвым мозгом будет следующим шагом», — заявил Канаверо. «Слишком долго природа диктовала нам свои правила. Мы рождаемся, растем, стареем и умираем. Миллионы лет человек эволюционировал и 100 миллиардов людей умерли.
Мы вступаем в эру, когда будем брать нашу судьбу в свои руки. Это все поменяет. Это изменит вас на всех уровнях, — заявил Канаверо, выступая на пресс-конференции. — Все говорили, что это невозможно, но операция прошла успешно».
Пока не ясно, чьи тела использовались в китайском эксперименте, но Канаверо пообещал, что научная статья о трансплантации головы трупу будет выпущена в ближайшие дни. В ближайшие же дни Канаверо обещал назвать дату операции, которую ранее обещал провести до конца 2017 года.
По словам Канаверо, первую операцию по трансплантации головы живого человека решено провести в Китае, поскольку в Европе и США его инициативы не нашли поддержки среди медицинского сообщества. Поговорил Канаверо во время своего выступления и о политике.
Считал невозможной операцию и хирург-трансплантолог Паоло Маккиарини, открыто называвший Канаверо преступником:
«Как вообще можно представить такую операцию? Лично я думаю, что он преступник. Во-первых, для этого нет никакой научной базы. Во-вторых, это уже что-то из области трансгуманизма... Как вообще мозг одного человека сможет вдруг начать функционировать, будучи присоединенным к другому телу?»,
Заявил он.
Перспективы трансплантации головы живого человека кажутся еще более туманными при ближайшем рассмотрении особенностей проведения операции. Во-первых, нервы при хирургических вмешательствах легко рубцуются и непонятно, как Канаверо и его коллеги собираются бороться с этой проблемой во время операции, которая продлится более суток.
Во-вторых, до сих пор не исследована возможность использования иммуноподавляющих препаратов - они необходимы при любой операции с донорскими органами.
В-третьих, нет никаких подтверждений заявлениям Канаверо о том, что для восстановления некоторых функций хватит лишь небольшого процента нервных волокон. Это далеко не единственные слабые места в планируемой операции на живом человеке, однако уже их достаточно для того, чтобы считать шансы на успех весьма скромными.
В ноябре 2017 года иностранные СМИ всколыхнула новость о первой в мире операции по пересадке человеческой головы. Чуть позже сенсация быстро распространилась и по российским информационным каналам. Операцию провела группа китайских специалистов в университете Харбин. Руководил процессом доктор Жэнь Сяопин. Манипуляция длилась около 18 часов и, по словам Сяопина, прошла успешно. Врачи соединили элементы позвоночника, сосуды и нервы, но реанимировать "пациента", конечно, не стали: на данном этапе развития науки это невозможно.
Серджио Канаверо: популист или популяризатор науки?
Серджио Канаверо - известный хирург из Италии. После того как состоялась операция в Китае, он стал активно продвигать новость в научных кругах и популяризировать её в массы. По словам доктора Канаверо, он давно разрабатывает авторские методики, которые в дальнейшем помогут ему сделать пересадку головы человека - так, чтобы голова прижилась к телу и обрела "вторую жизнь". Канаверо с увлечением рассказывал людям о достижениях своих китайских коллег и о сути проведённого ими эксперимента. Он уверял общественность, что непременно станет первым хирургом, которому будет суждено спасти человеческую жизнь таким способом. В многочисленных интервью он говорил о том, что занимается написанием серьёзной научной работы на тему хирургии и трапсплантологии. Эту научную работу он обещал скоро закончить и опубликовать для широкой аудитории.
Ещё в 2013 году итальянец открыто заявил о своём желании провести эксперимент по пересадке головы. После успеха китайских коллег доктор воодушевился и с уверенностью говорил о реальности такой операции в ближайшее время. Он постоянно ссылался на исследования, якобы проведённые им, и смело давал оптимистичные прогнозы на ближайшее будущее.
Это интересно!
Ходили слухи, что Канаверо уже изобрёл уникальный гель, соединяющий мельчайшие нервные клетки позвоночника.
Главное обещание итальянца заключалось в том, что он готов сделать такую операцию, и она состоится в ближайшее время. Научное сообщество критически отнеслось к таким смелым высказываниям. Коллеги называли Канаверо популистом, который просто хочет "пропиариться" на экспериментальной операции, проведённой в Китае, и заработать на ней дешёвую популярность. Кульминацией стало заявление Канаверо о том, что он ищет добровольца, готового на эксперимент. Доброволец нашёлся: гражданин России, программист Валерий Спиридонов.
Валерий Спиридонов и его история
После того как в Китае впервые была пересажена голова от одного мёртвого тела к другому, у российского программиста Валерия Спиридонова возникла надежда на продолжение работы хирургов. После заявления Канаверо о его желании "пересаживать головы" Валерий сразу откликнулся на такое предложение. Молодой человек страдает тяжёлой болезнью и прикован к инвалидному креслу. У Валерия синдром Верднига-Гофманна, с полной атрофией мышц спины. Он почти не может двигаться, а заболевание прогрессирует с каждым годом. Неудивительно, что Валерий, доверившись смелым заявлениям дипломированного врача, так легко поверил в реальность "чуда".Серджио Канаверо лично встречался с молодым человеком. Это позволило хирургу убедиться в его решительности. Беседа врача с потенциальным пациентом произвела впечатление на мировую общественность, но пересадка головы российскому программисту не состоялась - ни в 2018 году, ни позже. Если реально смотреть на вещи, в ближайшее время такое вмешательство невозможно, исходя из следующих причин:
Трудно подобрать донорское тело;
- мировая наука ещё не "доросла" до таких трансплантаций;
- трудно представить психологическую ситуацию, через которую придётся пройти пациенту.
Говорят, что операция не могла состояться, потому что иностранные специалисты отказались оперировать пациента из России. Это не так. Во многом последние новости, связанные с Валерием, неверны - отчасти по причине популизма, которым занимался Канаверо. С одной стороны, программисту "не повезло", поэтому история имеет печальный конец: ему суждено провести остаток жизни в инвалидном кресле. Но если реально смотреть на вещи, проведение такой операции технически невозможно ни в 2018, ни в 2019 году. Для её воплощения в реальность могут потребоваться десятилетия - и не факт, что такая практика сразу станет успешной.
Возможна ли пересадка головы: комментарии российских учёных
Иногда российских учёных упрекают в том, что они во многом отстают от своих зарубежных коллег. Это не совсем справедливо, потому что отечественная трансплантология немногим уступает зарубежной. Наши специалисты могут пересаживать головы с одного мёртвого тела на другое не хуже китайцев, но не считают это "чудесной операцией". Канаверо сумел сделать из эксперимента сенсацию, обнадёжив многих тяжелобольных, но переусердствовал в своём желании стать известным и популярным. Одно дело - экспериментальные операции, другое - реальная работа, когда в руках находится человеческая жизнь.Российский хирург Алексей Чжао считает, что между экспериментальными и реальными хирургическими вмешательствами существует огромный промежуток времени. Конечно, итальянца Канаверо можно назвать популистом, но именно он вызвал у людей интерес к теме лечения больных, которые полностью обездвижены. При отделении головы от туловища хирургам приходится иметь дело с полным разрывом шейного спинномозгового отдела. Нет проблем в том, чтобы пришить голову к другому телу. Но даже если операция пройдёт успешно, и хирург сделает всё анатомически верно, тело не будет "слушаться" другой головы. Конечности и плечи останутся неподвижными, поэтому операция не имеет никакого смысла.
Хирург может провести соединение крупных магистральных сосудов шеи. У пациента какое-то время будут работать почки и сердце, но связи между центральной нервной системой и телом не будет, потому что её основной элемент - это спинной мозг, разорванный в области шеи. Восстановить этот разрыв и функцию спинномозговых клеток пока возможности нет. Даже если человек выживет после операции, он не сможет контролировать процессы мочеиспускания и обслуживать сам себя.
Аксоны - отростки нервных клеток, которые иногда достигают метровой длины. По этим отросткам идут импульсы от клеток к жизненно важным органам. Строение аксонов настолько сложное, что восстановить их "вручную" не получится. Остаётся теоретически предполагать, что можно создать уникальный материал, который мог бы их соединять. Гель, о котором итальянец Канаверо упоминал в своих популистских лекциях, пока не существует. На создание такого материала уйдёт не один десяток лет, и в одиночку это не под силу ни одному специалисту.
Немного истории: Владимир Демихов и его двухголовая собака
Российская школа трансплантологии возникла в конце 40-х годов прошлого столетия. Биолог Владимир Демихов основал экспериментальную лабораторию, в которой он и его последователи занимались трансплантологией. Они проводили опыты на животных. Одной из взрослых собак была пересажена не только голова другого щенка, но и часть его тела. Туловище щенка было подсоединено через магистральные артерии взрослой собаки к её сердцу и лёгким. После операции двухголовая собака прожила около двух недель. Голова щенка могла есть, пить и реагировать на окружающий мир. Впоследствии Демихов создал ещё несколько двухголовых собак. К сожалению, все животные жили не более двух недель.В то время трансплантология только начинала свой путь развития. Учёные не знали о том, что организм отторгает все чужеродные тела, вырабатывая иммунные клетки. Когда учёные стали практиковать пересадку сердца, они стали заниматься созданием иммуносупрессоров. Это препараты, которые реципиент должен принимать постоянно, чтобы не произошло отторжения органа донора.
Занимательный факт!
Чучело одной из двухголовых собак Демихова находится среди экспонатов Государственного биологического музея имени К.А. Тимирязева в Москве.
Институт Склифосовского: исследования продолжаются
В институте имени Склифосовского в Москве доктора Серджио Канаверо называют талантливым мистификатором, который много говорил о создании уникального вещества для соединения спинномозговых клеточных отростков. Амбициозный итальянец так ничего и не создал. Директор НИИ им. Склифосовского Анзор Хубутия утверждает, что в институте работает группа российских учёных - как раз над созданием такого состава. Руководит этой группой главный нейрохирург Москвы В.В. Крылов. Он разрабатывает ряд клеточных технологий, которые в будущем могут способствовать восстановлению нейронных связей - в том числе и при полном разрыве шейного отдела спинного мозга.В.В. Крылов не любит рассказывать журналистам о результатах своей работы, в отличие от итальянского хирурга. Более того: о результатах пока говорить ещё рано, потому что исследования находятся только в начале своего пути. Задача российских учёных - добиться того, чтобы нервные ткани стали сопоставимыми между собой. Главное - обеспечить переход проводящих путей из головного мозга в спинной, чтобы установить связь между центральной нервной системой и всеми органами. В качестве материала учёные берут стволовые клетки спинного мозга, которые могут брать на себя те или иные функции организма. В ближайшие 10-50 лет исследователи хотят выяснить, смогут ли стволовые клетки улучшить питание повреждённых нейронов настолько, чтобы полностью восстановить их.
Возможна ли пересадка головы живого человека на другое тело и чем она закончилась в случае с Валерием Спиридоновым? История Валерия, к сожалению, не имела продолжения. Вероятно, исследования российских учёных не позволят поставить точку, и мечты амбициозного итальянского хирурга когда-нибудь станут реальностью.
18 июля чуть больше 100 лет назад, в 1916 году, в крестьянской семье на свет появился Владимир Демихов - человек, который стоял у истоков отечественной трансплантологии.
Он первым сделал искусственное сердце и имплантировал его собаке, прожившей с ним 2 часа. Демихов также первым пересадил отдельное легкое, сердце вместе с легким, печень и разработал процедуру маммарно-коронарного шунтирования. Одним из направлений его работы были попытки трансплантации головы. Еще в 1954 году он впервые приживил собаке вторую голову и неоднократно успешно повторял эту процедуру.
Сегодня пересадка сердца - все еще одна из сложнейших операций в мире, но уже не уникальная. Только в России ежегодно проводится более 200 таких операций. Пересадка печени постепенно превращается в рутинную процедуру, равно как и многие другие операции, разработанные Демиховым. Только пересадка головы по-прежнему остается одной из нерешенных задач трансплантологии - наука в немалой степени продвинулась вперед за последние 60 лет, но до трансплантации головы живому человеку все еще не добралась.
MedAboutMe разбирался, почему пересадить голову сложнее, чем сердце, и какие проблемы, кроме медико-физиологических, встают перед учеными в данной области.
Тело или голова?
Суть операции по трансплантации головы заключается в том, чтобы голову одного живого существа приживить к телу другого. Ее проведение возможно в двух вариантах:
Голова «принимающей стороны» не удаляется - и именно такие эксперименты делал Демихов. Всего он создал 20 двухголовых собак. Голова с тела удаляется, то есть голова донора должна остаться единственной на теле.
Сразу стоит отметить: вопрос о том, кто из двух организмов донор (тот, кто делится органами), а кто реципиент (тот, кому пересаживают органы) - до сих пор окончательно не решен:
С одной стороны, тело - это 80% организма, и в этом ракурсе происходит пересадка головы на новое тело. И в СМИ, и среди значительной части ученых говорят именно о трансплантации головы. С другой стороны, по умолчанию мы считаем голову более значащей частью организма, ведь в ней мозг, определяющий человека как личность. В таком ракурсе более корректно было бы говорить о пересадке тела. Медицинские проблемы пересадки головы
Ученые говорят о трех основных проблемах, которые пока не удается решить при трансплантации головы.
Риск отторжения трансплантата.
Ну, допустим, что достижения современной медицины позволят справиться с этой проблемой хотя бы на короткий срок. В конце концов, даже в конце 1950-х у Демихова после операции некоторое время жили и собаки с двумя головами, и даже двухголовая обезьяна - правда, недолго, ну так и медицина была развита намного хуже.
Риск смерти мозга при отключении от кровоснабжения.
Чтобы сохранить нейроны мозга живыми, им необходимо обеспечить непрерывный приток крови, несущей кислород и питательные вещества, а также удаляющей из нервных клеток вредные отходы их жизнедеятельности. Отключение кровоснабжения головного мозга даже на незначительное время приводит к быстрой его гибели. Но и эту проблему можно решить при помощи современных технологий. Например, при проведении трансплантации обезьяне голову охлаждали до 15°С, что позволяло в значительной степени предотвратить гибель нейронов мозга.
Проблема соединения частей центральной нервной системы тела и головы.
Этот вопрос самый сложный и пока не решенный. Например, дыхание и сердцебиение контролируются вегетативной нервной системой и стволом головного мозга. Если удалить голову - сердце остановится, дыхание прекратится. Кроме того, следует правильно соединить все отростки нейронов, выходящие из черепа в спинной мозг, ведь в противном случае мозг не будет получать информацию от сенсоров тела и не сможет контролировать движение. А ведь спинной мозг - это не только двигательная активность. Это также тактильная чувствительность, проприоцепция (ощущение своего тела в пространстве), и др.
Скептики также напоминают, что если бы ученые и врачи научились сращивать разорванный спинной мозг - а именно об этом в данном случае идет речь, то в первую очередь эту технологию следовало бы применить к сотням и тысячам людей с уже имеющимися повреждениями спинного мозга.
В 2016 году международная команда ученых из США и Южной Кореи предложила использовать для сращивания разрушенных нервных путей спинного мозга полиэтиленгликоль (ПЭГ). В ходе эксперимента ученым удалось хотя бы частично восстановить перерезанный спинной мозг 5 из 8 животных: они были живы через месяц после начала эксперимента и демонстрировали способность двигаться. Остальные животные погибли парализованными.
Позднее ученые из Университета штата Техас усовершенствовали раствор для сращивания спинного мозга, усилив его свойства графеновыми нанолентами, которые должны играть роль своего рода строительного каркаса для нервных клеток.
Есть также данные о том, что у южнокорейских ученых получилось вернуть способность двигаться крысам с перерезанным спинным мозгом и добиться неплохих результатов у собаки, повреждения спинного мозга которой составили 90%. Правда, степень доказательности этих экспериментов довольно низкая. Ученые не предоставили свидетельства того, что у экспериментальных животных действительно был разрушен спинной мозг, да и выборка слишком мала.
В любом случае, по оценкам экспертов, после того, как медики научатся уверенно восстанавливать разорванный спинной мозг, трансплантация головы будет возможна, в лучшем случае, только через 3-4 года.
Психика, этика и два мозга организма
Перечисленные проблемы - не единственные. Даже теоретическая возможность пересадки тела поднимает множество вопросов на грани этики, физиологии и психиатрии.
Ученые считают, что мы воспринимаем мир не только «через голову», но и в немалой степени через телесные ощущения. Роль проприоцепции в жизни человека огромна - мы не можем осознать это, так как она является частью человеческого существования. Однако психиатры описывают редкие случаи утраты чувства проприоцепции - таким людям сложно существовать в этом мире.
Еще один важный момент. Мозг - крупнейшее скопление нервных клеток тела человека. Но есть еще одна обширная нервная сеть - энтеральная нервная система (ЭНС), расположенная в стенках желудочно-кишечного тракта. Ее иногда называют «вторым мозгом», так как она может «принимать решения» без участия головного мозга, используя при этом те же нейромедиаторы, что и последний. Более того, 95% серотонина («гормон настроения») вырабатывается не «в голове», а именно «в кишечнике», а ведь именно этот гормон в значительной степени определяет наше представление о мире.
Наконец, в последние годы появляется все больше свидетельств, что микробиом кишечника тоже оказывает свое воздействие на формирование личности человека.
Все эти факты вызывают у ученых сомнения в том, что именно голова определяет личность человека. Вполне возможно, что телесная часть личности окажет такое влияние на пересаженную голову, что еще встанет вопрос: кто же в теле хозяин? И как психика человека перенесет этот новый взгляд на мир - еще не известно.
Пересадка головы россиянина
Последние пару лет в СМИ периодически мелькает информация о решении жителя России, программиста Виталия Спиридонова стать «подопытным кроликом» и принять участие в первой в мире операции по трансплантации головы живому человеку. Спиридонов страдает от неизлечимого заболевания - болезни Верднига-Гоффмана, врожденной спинальной амиотрофии. Его мышцы и скелет атрофируются, что грозит ему смертью. Он дал согласие Серджио Канаверо на участие в операции, но процедура откладывается.
Хроники трансплантации головы 1908 год. Французский хирург Алексис Каррель занимался разработкой методик по соединению кровеносных сосудов при трансплантации. Он пересадил собаке вторую голову и даже зафиксировал восстановление некоторых рефлексов, но животное погибло через несколько часов. 1954 год. Советский хирург Владимир Демихов, также в рамках разработки процедуры коронарного шунтирования, провел на собаке трансплантацию верхней части тела - головы с передними ногами. Привитые части тела могли двигаться. Максимальная продолжительность жизни в одном случае составила 29 дней, после чего животное погибло из-за отторжения тканей. 1970 год. Американский нейрохирург Роберт Дж. Уайт отрезал голову у одной обезьяны и соединил кровеносные сосуды тела с головой другого животного. Нервную систему он тоже не трогал. При этом Уайт использовал глубокую гипотермию (охлаждение) для защиты мозга на этапе его временного отсоединения от кровоснабжения. Привитая голова могла жевать, глотать и двигать глазами. Все обезьяны, участвовавшие в подобных экспериментах, умирали в течение максимум трех дней после операции от побочных эффектов высоких доз иммунодепрессантов. 2012 год. После нескольких экспериментов по пересадке головы другими учеными известность получили опыты китайского трансплантолога Сяопина Рена. Он успешно пересаживал голову одной мыши на тело другой - в лучшем случае экспериментальные животные прожили полгода. 2013 год. Итальянский трансплантолог Серджио Канаверо выступил с заявлением о возможности трансплантации головы человеаа. 2016 год. Канаверо и Рен рассказали об успешных попытках трансплантации головы у мышей, крыс, собак и обезьян и столь же успешном соединении разрезанного спинного мозга у животных при помощи белков фузогенов. Правда, научное сообщество сомневается в достоверности обнародованных результатов, так как вместо видео были представлены лишь фото сомнительного качества. Да и сами Рен и Канаверо признали, что речь идет о восстановлении лишь 10-15% нервных связей в спинном мозге, в лучшем случае. По словам ученых, этого должно хватить для хоть каких-то мелких движений. 2017 год. Сяопин Рен сообщил об успешной пересадке головы на трупе человека. Правда, доказать успех оказалось довольно сложно, потому что неясно, можно ли таким способом восстановить нервные связи спинного мозга. Светлое будущее. Серджио Канаверо (Италия) и Сяопин Рей обещают в ближайшие годы пересадить голову живому человеку. Им надеется стать Виталий Спиридонов. Но, похоже, что первым «подопытным» станет гражданин Китая - это более выгодно для бизнеса. Выводы Трансплантология развивается семимильными шагами. Ежегодное число пересадок почек в мире измеряется десятками тысяч, печени и поджелудочной железы - тысячами. Хирурги научились пересаживать конечности и лица, недавно родила женщина с пересаженной маткой, а в 2014 году был успешно трансплантирован половой член. Рано или поздно человечество справится и с пересадкой головы (или тела). Но пока можно сказать точно: живого человека, собранного из тела и головы разных людей, мы увидим еще не скоро. Сегодня медицина еще явно не готова к этому. Пройдите тестТест: ты и твое здоровье Пройди тест и узнай, насколько ценно для тебя твое здоровье.
Использованы фотоматериалы Shutterstock
Эксперт: «Это очень красивый пиар!»
Хирург-итальянец Серджио Канаверо провел в Китае пересадку человеческой головы. По его словам - успешную. Публика меж тем недоумевает, ведь речь идет о пересадке головы трупу. Зачем пересаживать голову трупу?
Канаверо стал известным в России после того, как программист Валерий Спиридонов, страдающий тяжелым заболеванием, .
Теперь же Канаверо от этой операции отказался. По мнению Спиридонова, хирург получил финансирование именно в Китае и именно на определенный вид экспериментов...
Российские врачи назвали нынешнюю новость об «успешной пересадке головы» красивой пиар-акцией.
С точки зрения пиара это очень грамотный ход, они чистой воды авантюристы, - заявил «МК» заведующий лабораторией экспериментальной хирургии ПСПбГМУ имени академика Павлова Дмитрий Суслов, - На самом деле операция, которую провел Канаверо – это тренировка, поданная как мировая сенсация.
Эксперт рассказал, что подобные тренировочные операции проводят все трансплантологии в любой стране мира, которая может похвастаться успехами в этой сложнейшей области медицины. Более того, практикуются на трупах в основном молодые врачи, которых страшно еще подпускать к живому телу.
Ни о каком успехе здесь нельзя говорить, - отметил Суслов, - Взяли мертвую голову, пришили к мертвому телу. Единственное, о чем тут можно говорить, так это о том, что сработали четко, чисто технически грамотно пришили.
Говорить о каких-то открытиях в ходе операции российские медики тоже не решаются. Большинство действий, которые нужны чтоб пришить голову к туловищу, у любого уважающего себя хирурга должны быть отточены до автоматизма. Сосудистый шов должен практически с закрытыми глазами делать всякий эскулап, проводящий операции на сердце и сосудах. Швы на крупных нервах – это к нейрохирургам.
Что же касается прошлых «заслуг» команды Канаверо, которые также шумно обсуждал весь мир – пересадки головы обезьяне, то здесь врачи тоже лишь скептически качают головами. По их словам, поддержание жизни в отрезанной голове животного – это эксперименты начала прошлого века. Тогдашним исследователям в белых халатах подобные манипуляции очень хорошо удавались.
Однако маленький шанс на победу в будущем заграничным авантюристам наши трансплантологии всё же оставили. Теоретически возможность пересадить голову живому человеку есть. И есть даже шанс, что после операции будет нормально функционировать и голова, и остальные части тела. Но для этого придется совершить настоящий научный прорыв – научиться сращивать нейроны спинного мозга.
Если кому-то удастся это сделать – это Нобелевская премия, - говорит Суслов, - Огромное количество людей со спинальными травмами получат шанс встать на ноги и полноценно жить. Но пока такие эксперименты ставятся только на крысах. И у нас на данный момент есть лишь частичное понимание того, как это надо делать.