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 .
Трансплантология – наука, шагающая ныне семимильными шагами. Эксперименты, связанные с пересадкой органов и выращиванием их искусственных аналогов, стоят космические деньги и требуют годы на подготовку, но в то же время они становятся все более распространенными. Однако заявление итальянского хирурга озадачило даже опытных специалистов: Серджио Канаверо в ближайшие пару лет планирует выполнить пересадку головы от одного человека другому и уже нашел добровольца для своего дерзкого эксперимента.
Научные предпосылки
До сегодняшнего дня ничего подобного этой операции еще не проводилось. И хотя операции по трансплантации тех или иных органов пережили более миллиона человек в мире, все же на соединение таких сложных систем, как человеческие голова и тело еще никто не решался. Предпринимались попытки проводить подобные операции на животных, и было это достаточно давно. В 1950-х годах советский ученый Владимир Демихов добился того, что в течение нескольких дней собака прожила с двумя головами: со своей собственной и с трансплантированной.
Двухголовая собака Демихова
В 1970 году в Кливленде Роберт Дж. Уайт отрезал голову от одной обезьяны и пришил ее другой. И хотя пришитая голова ожила, открыла глаза и пыталась кусаться, протянуть сшитому существу удалось не более пары дней: иммунная система стала отторгать чужеродное тело. Общественность достаточно сурово встретила эксперимент, но Уайт утверждал, что подобная операция может быть проведена удачно даже на человеке и пытался продвинуть свою теорию. В 1982 году профессор Д. Кригер осуществила частичную трансплантацию головного мозга у мышей, в результате чего семь из восьми подопытных смогли продолжить нормальную жизнедеятельность. В 2002 японцы проводили опыты по полной пересадке головы крысам, а в 2014 году немцы доказали, что разделенный спиной мозг можно соединить так, что со временем двигательная активность особи восстанавливается полностью.
Кто и когда?
Несмотря на невнятность результатов предшественников, Серджио Канаверо настроен решительно. Он планирует провести операцию по пересадке человеческой головы уже в 2017 году. Его позиция активна: он выступает со множеством презентаций, где наглядно и доступно объясняется почему и при каких условиях подобная операция может состояться и даже претендовать на успешность. Его выкладки не всем кажутся реалистичными, однако вдохновляют множество людей.
Среди них – наш соотечественник Валерий Спиридонов, который решился предоставить в распоряжение ученому свою собственную голову. Валерий живет во Владимире и работает программистом. На подобный шаг он решился потому, что страдает от неизлечимого недуга: с детских лет он подвержен мышечной атрофии, вызванной разрушением нейронов спинного мозга. Болезнь Верднига-Хоффмана является неизлечимой, более того, страдающие ею редко доживают до 20 лет. Валерий явственно чувствует необратимые ухудшения и надеется, что доживет до операции, которая даст ему надежду на продолжение жизни. Близкие целиком и полностью поддерживают его решение.
Валерий Спиридонов - кандидат на пересадку головы
Но Валерий не единственный претендент на участие в эксперименте: во всем мире нашлось достаточно желающих на эту роль. Канаверо уже точно решил, что приоритетной группой станут пациенты со спинальной мышечной атрофией. Валерий Спиридонов и Серджио Канаверо уже в течение двух лет ведут переписку, где обсуждают подробности и риски. Валерий также приглашен в США на конгресс нейрохирургов, где итальянец представит детальный план своей рискованной затеи.
Почему бы и нет?
Серджио Канаверо является нейрохирургом высокого класса, ему удалось провести успешную операцию, в результате которой восстановились двигательные функции у человека с серьезным повреждением спинного мозга. Ему удалось срастить нейроны, чего ранее никто сделать не мог.
И сейчас он настроен вполне оптимистически. Пока он отыскивает средства на свой громкий эксперимент.
Операция обещает продлиться более 36 часов , и главным ее этапом станет процесс отделения головы и присоединение ее к новому телу. Это предполагает охлаждение человеческих тканей до температуры 15°С и «склеивание» двух частей спинного мозга при помощи полиэтиленгликоля. Сосуды, мышцы, нервные ткани будут сшиты, позвоночник закреплен. Пациент будет погружен в искусственную кому на месяц, а в это время спинной мозг будет стимулироваться специальными электродами. После возвращения сознания первоначально он будет ощущать только лицо, но хирург обещает, что уже за год его научат двигаться.Чтобы провести операцию, понадобится более 11 миллионов долларов, штат из 100 высококвалифицированных хирургов и прочего медперсонала. В качестве доноров тела предположительно выступят пациенты со смертельным повреждением головы или те, кого приговорили к смертной казни.
Критики и скептики
Коллеги Серджио настроены скептически, они утверждают, что для подобной операции еще нет достаточно серьезной теоретической и экспериментальной базы, и называют своего коллегу «медийным персонажем». Так что итальянский ученый уже успел получить диаметрально противоположные оценки: от авантюриста и шарлатана до провозвестника медицины будущего.
Серджио Канаверо - автор революционной идеи
Ряд специалистов считают, что при условии учета огромного множества всех возможных рисков, деталей и нюансов технически эту операцию можно считать осуществимой. Среди главных сложностей выделяют саму возможность восстановления спинного мозга, а также синдром «трансплантат против хозяина», выражающийся в отторжении органа иммунной системой.
Однако многие ученые говорят о том, что они скорее «за», чем «против», ведь даже в случае неудачи подобный проект позволит расширить границы таких отраслей, как трансплантология, иммунология, физиология и т.п., а также поставит множество вопросов и наметит пути их решения.
Противники итальянца находятся не только среди ученых: некоторых настораживает этическая составляющая эксперимента. Попытка играть в Бога осуждается не только приверженцами католической религии, но и рядовыми гражданами, которые считают подобные опыты превышением полномочий человека на этой земле. Недаром Дж. Уайт в течение нескольких лет находился вместе со своей семьей под охраной полиции и в итоге, под напором общественности, вообще прикрыл свои опыты.
Канаверо говорит о том, что не будет идти вопреки желанию общества и в случае массовых протестов откажется от проведения операции.
Таковы общие черты предстоящего эксперимента, и вы сами можете судить, насколько желанным и правдоподобным он является. А в заключение мы предлагаем вам посмотреть видеорепортаж о небывалой операции и заодно полюбоваться на самого героя и его любопытную презентацию о спинном мозге … на бананах.
Сенсация: пересадка головы (видео)
Бурное обсуждение в научном мире. Сенсацией назвали заявление итальянского хирурга - он собирается пересадить человеку новое тело. Его пациентом может стать программист из России. Валерий Спиридонов объяснил: для него это - шанс на жизнь. А вот о мотивах доктора Канаверо сейчас спорят в разных странах: научный прорыв или обман и попытка заработать большие деньги?
Его голову пересадят на чужое тело. Владимир Спиридонов, российский программист, дал согласие итальянскому хирургу на уникальную и уже нашумевшую операцию. Трансплантация не отдельного органа, а целого тела человека - такого еще никто в мире не делал. Смертельный диагноз - врожденная спинальная мышечная атрофия - толкает Владимира на рискованный шаг. Его мышцы и скелет остановились в развитии еще в раннем детстве. С таким диагнозом редко живут дольше 20 лет. Владимиру уже 30. Болезнь прогрессирует. Он уверен, его единственный шанс - операция.
Предполагается, что голову пациента и его будущее донорское тело сильно охладят. Это продлит жизнь тканей без кислорода. Сначала соединят спинной мозг специальным клеем - полиэтиленгликолем. Он вызовет рост нервных окончаний, уверяет хирург. После сошьют сосуды и мышцы, закрепят позвоночник. А пациента погрузят в кому почти на месяц, чтобы избежать любых движений. Специальные электроды будут тем временем стимулировать спинной мозг.
Донором тела станет человек, у которого наступила клиническая смерть или преступник, приговоренный к смертной казни. Стоимость проекта - 11 миллионов долларов.
"Авантюристическое заявление, которое ничем не подкреплено. Человек, который мог бы это сделать, должен был заявить о том, что он научился восстанавливать спинной мозг. Если бы он это заявил, я уверен, он получил бы Нобелевскую премию", - говорит директор НИИ скорой помощи им. Склифосовского А. Хубутия.
В успехе операции уверен хирург. О своем многообещающем и дорогостоящем проекте он уже делает презентации. Причем не только для коллег. Даже для обывателей. Эти доклады - почти шоу: сам хирург на сцене в приглушенном свете, а научные термины понятны каждому.
"В традиционной неврологии принято: импульсы из мозга передаются в спинной мозг. Я бы назвал его хайвэем. Его волокна, как спагетти. "Спагетти" вступают в контакт с клетками - клетки заставляют нас двигаться. Так вот, все устроено не так. Я расскажу вам о своей программе - и мир изменится навсегда", - говорит он.
Навсегда мир изменится для Владимира, прогнозирует итальянский медик. Якобы сразу после пробуждения пациент ощущать будет только лицо. Но физиотерапия за год поставит его на ноги.
Российские медики говорят о гораздо более глубоких нюансах в науке - трансплантологии. К примеру, как минимум о совместимости пациента и донора.
Сенсационные трансплантации все чаще становятся медицинской практикой. В 2002-м бостонские врачи пересадили пациенту две руки. За год до этого другому пациенту подарили чужое лицо. Операция длилась 15 часов. Пересадка женщине понадобилась после нападения - ревнивый муж облил ее кислотой. Пересадили нос, губы, мимические мышцы, часть шеи и даже лицевые нервы.
Примерно в это же время и в Польше проводится подобная операция. Из-за опухоли на лице девушка с трудом жевала, глотала и даже говорила. Ее оперировали почти сутки. Успешно.
Уникальные кадры одной из последних хирургических побед. В Швеции врачи впервые в мире пересадили матку от матери дочери. И через два года принимали роды прооперированной девушки. Ребенок родился недоношенным, но здоровым. Хирурги признавались, что несмотря на успех, рутинной операция станет не скоро: только на подготовку у них ушло 13 лет.
Но чтобы соединить с головой целое тело - такое проводили пока только на животных. Известно, что прооперированная обезьяна с новым телом прожила лишь несколько дней. Первые эксперименты проводили на собаках еще в Советском Союзе. Физиолог Сергей Брюхоненко работал над аппаратом искусственного кровообращения. И создал его. Это не просто кадры кинокошмара - это научные доказательства. Сердца в банках колотятся, легкие дышат. Но самое впечатляющее - голова. После операции собака оставалась не только живой, но и в сознании.
Сегодня итальянский хирург заявляет - он готов провести операцию, но окончательное решение - за общественностью. Если будут против, он откажется от главного эксперимента своей жизни. Еще одно громкое заявление спорного медицинского проекта.
Итальянского хирурга Серджио Канаверо, который на днях фактически объявил об успехе первой в мире , обвинили во лжи. Сделал это его коллега из Китая, где и проходил эксперимент. Главная претензия: операцию провели не на живых людях, а на мертвых телах. Впрочем, итальянец, не сомневается в своих успехах.
"Огромный шаг на пути к тому, чтобы пересадить голову живому человеку!" — когда на минувшей неделе итальянский хирург Серджио Канаверо сделал заявление об успехе ученых из Харбинского медуниверситета, многие стали строить догадки, когда именно нейрохирурги сделают уникальную операцию, о которой так давно говорят. Но теперь слово взяли сами китайцы. Они напомнили, что работали с трупами, и пока не стоит приписывать им прорыв в трансплантологии, что бы ни говорил об этом профессор Канаверо.
"Мы не пересадили человеческую голову. То, что мы выполнили - это хирургическая модель трансплантации головы человека, — подчеркивает профессор Харбинского медицинского университета Жень Сяопин. — Это все. Я считаю, что вместо того, чтобы говорить "успешная операция" лучше говорить "выполненная". Мы выполнили научное исследование и научный эксперимент".
"Он будет как Юрий Гагарин - его узнает весь мир", — так Канаверо несколько лет говорил про Валерия Спиридонова. Россиянин долгое время был главным символом проекта по первой пересадке головы человека. Даже когда было решено, что первую уникальную операцию проведут китайцу, программист из Владимира продолжал утверждать: рано или поздно врачи смогут провести успешную пересадку головы живого человека, а значит, Канаверо должен продолжать свои исследования.
Правда, потенциального участника эксперимента всегда смущало то, что нейрохирург из Италии отказывался сотрудничать с крупными фондами и университетами, не привлекал инвесторов. Вместо того чтобы сотрудничать с медицинским сообществом, профессор предпочитал делать громкие заявления. "Даже если он провел операцию на трупе и считает ее успешной, то говорить об этом как о достижении XXI века — это очень и очень наивно, — считает сам руководитель движения "Стремление к жизни" Валерий Спиридонов. — Это не подготовка к пересадке головы человека, просто прохождение по следам профессора Демихова или Роберта Уайта, у которого обезьяны жили 7 дней".
Валерий считает, что в своем заявлении профессор Жень просто демонстрирует характерную для своего народа скромность и, в отличие от итальянского коллеги, называет вещи своими именами. С ним согласен главный трансплантолог Минздрава. По словам Сергея Готье, китайский профессор просто сказал правду, но и преуменьшать заслуги в деле пересадки человеческой головы тоже не стоит.
"Конечно, с первого раза возникают только новые вопросы, на которые нужно отвечать, но, тем не менее, то, что они сделали и, главное — описали в своей статье, я ее читал, это производит впечатление вдумчивого методичного подхода", — считает академик РАН, Главный трансплантолог Минздрава России Сергей Готье.
Что скрывается за скромными выступлениями китайских ученых - нежелание говорить о провале или же стремление сохранить в тайне выдающийся прорыв - сейчас сказать никто не может. Но специалисты уверены: учитывая, сколько сейчас сил брошено именно на этот проект, об успешной пересадке человеческой головы нейрохирурги заявят в ближайшие годы.
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.