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 .
Наука, изучающая пересадку органов, называется трансплантологией. Ещё несколько десятилетий назад перемещение тканей от одного организма к другому считалось чем-то невероятным. В современной хирургической практике трансплантация внутренних органов широко распространена. В большей мере это практикуется в развитых странах с высоким уровнем медицинского обеспечения. Успешно проводится пересадка печени, почек, сердца. В последние годы врачи начали производить трансплантацию конечностей. Несмотря на высокий профессионализм хирургов, часть операций заканчиваются плачевно. Ведь организм не всегда «принимает» чужие органы. В некоторых случаях возможно отторжение тканей. Несмотря на это, известный практикующий хирург из Италии решился на невероятный риск. Доктором планируется операция по пересадке головы. Многим эта идея кажется невероятной и обреченной на провал. Однако хирург Серхио Канаверо уверен в том, что трансплантация головы станет огромным прорывом в медицине. К настоящему моменту были проведены исследования и попытки осуществления данной манипуляции на лабораторных животных.
Операция по пересадке головы: описание
В 2013 году итальянский хирург сделал сенсационное заявление всему миру. Он запланировал операцию по пересадке головы живого человека на тело трупа. Такая процедура заинтересовала людей, страдающих тяжелыми заболеваниями, вызывающими обездвиживание. Хирург Серхио Канаверо уже связался с предполагаемым донором головы. Им оказался молодой человек из России. У больного была диагностирована тяжелая патология нервной системы - врожденная спинальная атрофия мышц. На данный момент Валерию Спиридонову 30 лет. Несмотря на качественный уход, его состояние стремительно ухудшается. Единственной функционирующей частью тела больного является голова. Валерий Спиридонов осознает все риски планируемого мероприятия, однако он согласен пойти на это. Первая операция по пересадке головы человека должна состояться в 2017 году.
Серхио Канаверо предполагает, что трансплантация займет около 36 часов. Чтобы осуществить все этапы операции, понадобится более 100 квалифицированных хирургов. Во время трансплантации врачи будут меняться несколько раз. Пересадка головы - это очень сложное хирургическое вмешательство. Чтобы осуществить его успешно, потребуется соединить множество сосудов, нервных волокон, костей и мягких тканей шеи. Самым тяжелым этапом операции будет скрепление спинного мозга. С этой целью был изготовлен специальный клей, созданный на основе полиэтиленгликоля. Благодаря этому веществу осуществляется рост нейронов. Каждый из этапов операции считается рискованным и может закончиться летальным исходом. Однако это не пугает пациента Валерия Спиридонова. Доктор, задумавший сенсационную операцию, тоже настроен оптимистически. Канаверо практически уверен в благоприятном исходе процедуры.
Этический аспект трансплантации головы
Такая тема, как пересадка головы человека, вызывает бурные эмоции и споры не только среди врачей. Помимо сложностей в выполнении трансплантации и рисков для жизни пациента есть еще и другая сторона медали. Так, множество людей считают задуманную процедуру неприемлемой с религиозной и этической точек зрения. И в самом деле, сложно осознать, что голову живого человека отделят от тела и прикрепят к шее мертвеца. Тем не менее людям, страдающим от тяжелых прогрессирующих патологий, думать об этике не приходится. Для многих больных пересадка головы станет невероятным чудом. Ведь у людей, обреченных на инвалидность, появится новое тело. В связи с тем, что операция ещё не была проведена, и исход её неизвестен, общественность относится к этому вопросу противоречиво.
Исследования
Первым исследованием в области трансплантации головы стал опыт ученого Чарльза Гатри. Он был проведён в 1908 году. Эксперимент заключался в пересадке второй головы на шею собаки. Животное прожило недолго, однако удалось отметить небольшую рефлекторную активность трансплантируемой части тела.
В 1950 годах русскому ученому Владимиру Демихову удалось добиться лучших результатов. Несмотря на то что его лабораторные животные тоже недолго просуществовали после трансплантации, пересаженные головы полностью функционировали. Демихов значительно сократил время гипоксии отделённых тканей. Подобные операции на собаках позже проводились китайскими учёными. В 1970-х годах Уайт пересадил голову обезьяне. При этом у животного функционировали органы чувств.
В 2002 году были проведены опыты на лабораторных крысах в Японии. Как и для планируемого вмешательства, использовался полиэтиленгликоль. Отсеченные ткани были охлаждены, чтобы предотвратить гибель клеток. Кроме того, Серхио Канаверо заявил, что в ходе его последних исследований с участием обезьян недавно была выполнена операция по пересадке головы. Закончилась она благополучно. Ученый расценивает положительный результат как сигнал к проведению эксперимента на человеке. Если общественность и научное сообщество одобрят данный проект, вскоре люди узнают о его результатах.
Пересадка головы человека: мнение ученых
Несмотря на позитивный настрой итальянского хирурга, ученые и врачи не разделяют его энтузиазма. Большинство из них не верят в успех затеи. Кроме того, многие доктора считают, что пересадка головы является неприемлемой по этическим соображениям. Пессимизм коллег никак не влияет на решение ученого. Недавно Канаверо заявил, что трансплантация состоится при согласии членов государственного правления.
При каких заболеваниях необходима операция
В настоящий момент рано говорить о том, будет ли выполняться на практике подобная операция в будущем. Однако при благоприятном исходе ученого ждет невероятный успех. Если трансплантация головы станет возможной, многие пациенты обретут здоровые тела. Среди показаний к пересадке можно выделить:
- Тетраплегию, развитую на фоне нарушения мозгового кровообращения.
- Мышечные спинальные атрофии.
- Травмы спинного мозга на уровне шейных позвонков.
Трудности оперативного вмешательства
Пересадка головы - это технически сложная манипуляция. В ходе её выполнения врачи могут столкнуться с множеством трудностей. Среди них:
- Гибель тканей во время отделения головы. Чтобы предотвратить это, ученые намерены охладить голову до 15 градусов. При этом нейроны должны сохранить свою жизнеспособность.
- Риск отторжения трансплантируемой части тела.
- Длительное соединение спинного мозга после операции. Чтобы нервная ткань правильно сопоставилась, пациента планируется ввести в коматозное состояние на 1 месяц.
Возможные исходы операции по пересадкие головы
Учитывая, что подобные операции не проводились людям ранее, исход данной процедуры предугадать невозможно. Даже при условии правильного выполнения всех манипуляций неизвестно, чем может закончиться данный эксперимент. Ученые не исключают возможности того, что спинной мозг будет поврежден, и пациент не сможет двигаться. Однако даже в этом случае операция станет невероятным прорывом в трансплантологии.
Стоимость пересадки головы
Сколько стоит пересадка головы и когда она будет введена в практику? Ответить на эти вопросы пока нельзя. Тем не менее кое-какие сведения имеются. Так, оценка оборудования и необходимых материалов на планируемую трансплантацию показала, что стоимость затрат составит около 11 миллионов долларов. Кроме того, в случае благоприятного исхода потребуется длительная реабилитация. По мнению итальянского ученого, пациент сможет самостоятельно двигаться через год после операции.
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.
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.
В ближайшие два года итальянский нейрохирург планирует провести первую в мире операцию по пересадке головы человека. Врач Серджио Канаверо говорит, что это станет возможным тогда, когда удастся соединить спинной мозг с нервными окончаниями, чтобы иммунная система не отторгла голову и организм начал воспринимать все части тела как единое целое.
Как пишет New Scientist, подготовка к операции начнется уже в этом году. Сама операция, по словам Канаверо, состоится не раньше 2017 года.
Потенциально таким способом можно спасать жизни людей, страдающих от дегенерации мышц и нервной системы. Хирург считает, что уровень нашего технологического развития позволяет провести подобную операцию.
Суть технологии, позволяющей пересадить голову человека, Канаверо изложил в онлайн-журнале Surgical Neurology International. Донорский орган и голова пациента будут охлаждены, чтобы клетки организма смогли прожить какое-то время без кислорода. Ткань вокруг шеи рассекут скальпелем, кровеносные сосуды соединят с помощью трубок, а концы спинного мозга склеят специальным клеем. Затем пациента введут в кому примерно на четыре недели, чтобы дать организму окрепнуть. Для укрепления связей между нервами спинной мозг будут стимулировать с помощью вживленных электродов.
По словам ученого, проснувшись, пациент сможет двигаться, чувствовать мышцы лица и даже разговаривать прежним голосом. В течение года он научится ходить.
Стоит отметить, что первая успешная пересадка головы была проведена на обезьяне в 1970 году. Поскольку хирурги не пытались склеить части спинного мозга, животное не могло ходить, но дышало, правда, со сторонней помощью. Через девять дней после операции иммунная система отторгла чужую голову и обезьяна умерла.
Председатель Американской академии хирургов ортопедии и неврологии (AANOS) считает, что специально разработанные лекарства помогут обеспечить защиту от отторжения донорских органов.
Несколько человек уже выразили желание получить новое тело. Однако одной из главных проблем может стать поиск страны, которая разрешит провести такую трансплантацию.
Настоящим камнем преткновения является этическая сторона вопроса. Стоит ли вообще проводить такую операцию? Очевидно, что многие люди выступят против нее, - заявил Канаверо.
Есть те, кто сомневается в успехе проекта. Гарри Голдсмит, профессор клинической неврологии и нейрохирургии из Калифорнийского университета в Дэвисе, не верит в реализацию задуманного. По его словам, операция трансплантации головы человека будет сопряжена с множеством проблем. Ученый говорит, что невозможно сохранить здоровье организма, находящегося в коме четыре недели.
Если общество не хочет этого, то я не буду это делать. Прежде, чем «лететь на Луну», нужно убедиться, что люди последуют за тобой, - сказал Канаверо.
Не все знают, что в 60-х гoдах ХХ века в США и СССР были проведены эксперименты, которые потрясли мир. Хирурги успешно провели операции по пересадке голов приматам, воплотив в жизнь смелые фантазии советского писателя Александра Беляева. Но можно ли сохранить мозг человека живым, после того как тело умерло?
В 50-х годах человечество расщепило атом и собиралось завоевать космос. «Холодная война» была в самом разгаре. Две системы соревновались по всем направлениям, в том числе и в области медицинской науки. В те годы по приказу Сталина на окраине Москвы была создана секретная хирургическая лаборатория. Там проводились уникальные опыты на животных. Внутренние органы удаляли из тел и поддерживали их жизнь с помощью различной аппаратуры. Из тела собаки удаляли сердце, кровь выкачивали, а через 10 минут после того, как была зафиксирована смерть, кровь вновь закачивали в сосуды. Постепенно восстанавливали дыхание. Собака оживала и дышала еще пару часов самостоятельно.
Руководил этими уникальными операциями Владимир Петрович Демихов. Во время Великой Отечественной войны он оперировал солдат на полях сражений. В те годы талантливый врач получил опыт, необходимый для своих уникальных экспериментов. Он и тогда верил, что можно трансплантировать сердце и легкие.
В 1951 году Демихов впервые пересадил легкие, а затем и сердце одной собаки в грудную клетку другой, создав тем самым основу отечественной трансплантологии. Кудесник из Подмосковья готовился к трансплантации сердца человека за 16 лет до того, как такая операция была реально проведена.
В феврале 1954 года он поставил эксперимент, который потряс мир. Ученый и его помощники взяли двух собак - взрослую особь и щенка. Операция шла всю ночь. Утром Демихов продемонстрировал свои достижения. Кадры видеохроники запечатлели двухголового монстра. Голова и передняя часть тела щенка была пришита к шее крупной собаки. Врачи соединили их мышцы, кровеносные сосуды, нервы и трахеи. Биологическая конструкция, если так можно назвать создание профессора Демихова, жила еще несколько дней. Головы ели и даже пытались лаять!
О соединенных собаках узнал весь мир. К сожалению, большая часть публики, особенно западной, восприняла это как шоу уродцев. Лишь медики, да и то не все, увидели в работах Демихова важное научное достижение.
Особенно заинтересовался работами советского биолога американский хирург Роберт Уайт. Тогда США находились в тисках паранойи «холодной войны».
Американцы подозревали, что в СССР биологи достигли каких-то уникальных результатов и решили обогнать Советы. Была создана американская программа трансплантации головы. Ее руководителем стал нейрохирург из Кливленда Роберт Уайт. Он, как и Демихов, был ветераном Второй мировой войны, лечил раненых летчиков на американской военной базе на островах Тихого океана. Гениальный и амбициозный нейрохирург в 1964 году возглавил специализированную лабораторию в окружной больнице в Кливленде (Огайо). Со временем лаборатория стала ведущим в мире центром по исследованию мозга. Там Уайт оперировал пациентов с черепно-мозговыми травмами и болезнями мозга. Врач вознамерился поспорить с Создателем и раскрыть тайны мозга.
Первым шагом по пути трансплантации стала реализованная задача поддержания живым мозга, извлеченного из черепа. Для своих опытов ученые использовали животных. В те времена с этим не возникало сложностей, так как еще не существовало обществ по защите прав животных. В 1962 году Уайт продемонстрировал мозг обезьяны, удаленный из тела, который сохраняли живым в течение нескольких часов.
В 1964 году американский нейрохирург провел трансплантацию мозга. Он извлек мозг одной собаки и трансплантировал его в шею другой. Мозг второй собаки остался не тронутым. Уайт и его помощники соединили кровеносные сосуды пересаженного мозга с кровеносными сосудами шеи. Мозг, «живущий» в шее, оставался под наблюдением. Многочисленные приборы контролировали кровообращение, обмен веществ. Мозг нормально функционировал в теле другой собаки шесть дней. Это был невероятный успех!
Однако возникала новая проблема. Электроэнцефалограмма показывала, что мозг живет. Но выполняет ли он свои функции?
Между тем в СССР сильные мира сего посчитали работы Демихова антинаучными. Профессор занимался разработкой новой техники хирургии сердца, однако опыты по пересадке собачьих голов были прекращены. Некоторые коллеги назвали Демидова шарлатаном, его лишили всех привилегий.
В 1966 году Уайт приехал в СССР. Тогда русский единомышленник рассказал ему, что голова собаки отделенная им от тела, довольно долго подавала признаки жизни - реагировала на свет и звук. То есть сохраняла сознание. Используя опыт Демихова, Уайт задумал пересадить голову обезьяне.
Три года шла подготовка к операции. 14 марта 1970 года команда Уайта приготовилась к уникальному эксперименту. Для операции взяли двух обезьян - Мэри и ЛУ-ЛУ. Перевязав каждый кровеносный сосуд, хирурги отделили от туловища голову обезьяны Мэри, теперь голова снабжалась кровью через сеть специальных трубок. Приборы показывали, что мозг Мэри жив. Последний этап операции заключался в соединении головы Мэри с обезглавленным телом Лу-Лу. Хирурги сшили артерии и вены очень быстро, чтобы мозг не умер. Затем сшили мускулы и нервы.
Профессор и его помощники ждали чуда, и оно свершилось! Когда закончилось действие анестезии, обезьяна открыла глаза, она видела и слышала, через несколько дней ее даже кормили с ложки. Уайт объявил, что следующим шагом станет пересадка человеческой головы!
Но, как ни странно, Уайта достигла судьба Демихова. Рааботы попали под удар критиков. Говорили, что доктор из Кливленда сумасшедший, Франкенштейн, желающий заселить землю монстрами. Особенно неистовствовали клерикалы: «Разве можно вмешиваться в замысел Создателя? Лишь Бог имеет право творить живые существа!» Многие счили опыты Уайта аморальными. В адрес хирурга раздавались угрозы, несколько лет Уайта и его семью охраняла полиция. В результате негативного отношения общественности государственное финансирование лаборатории Уайта прекратилось.
Однако работа хирурга подняла ряд сложных философских вопросов. Где находится душа? Сохранит ли человек с пересаженной головой свою личность?
В последние годы в США появился ряд публикаций, в которых сообщалось, что Уайт на собственный страх и риск провел пересадку человеческой головы, используя жертвы автокатастроф. Якобы новое «комбинированное» существо проявило какие-то сверхчеловеческие способности. Когда профессора, который находится на пенсии, спрашивают об этом, он лишь улыбается.