Врачи научились пересаживать головы

Пока что эксперимент, больше напоминающий научную фантастику, удалось провести на грызунах, но, возможно, очень скоро ученые смогут пересадить голову человеку.

Доктор Канаверо, проводивший эксперименты на мышах, доказал, что, если головной мозг отделить от спинного, двигательную активность можно восстановить. Ученому удалось провести уникальный эксперимент, который дает шанс всем тяжелобольным, парализованным людям.

Доктор Серджио Канаверо разработал протокол Gemini, который уже применили для опытов над пятнадцатью крысами. Девять грызунов были подвергнуты операции по сращению спинного мозга. Хирурги руководствовались методом, созданным итальянским ученым. При этом шесть грызунов оставили для контроля с подопытной группой. Руководство экспериментом по сращиванию спинного мозга взял на себя Сяопин Жень – хирург из Китая. Ученый работает в медицинском университете трансплантологии в Харбине. Доктор Канаверо отметил, что только Жень Сяопин способен руководить таким непростым проектом.

Итоги исследования были представлены общественности. Ознакомиться с результатами можно, прочитав статью в издании CNS Neuroscience&Therapeutics.

По протоколу Gemini для сращивания нервных волокон спинного мозга надо применять инъекции полиэтиленгликоля. Ученые перерезали спинной мозг пятнадцати особям, девяти грызунам впоследствии ввели PEG, чтобы срастить нервные волокна. Шести крысам из контрольной группы медики вводили обыкновенный физраствор. Три дня после оперативного вмешательства животные получали антибиотик. Девять грызунов, получавшие новейший препарат, смогли вернуть утраченную двигательную активность. Из контрольной группы во время эксперимента не выжила лишь одна мышь.

До этого группа исследователей из сеульского Университета Конкук провела аналогичный эксперимент и перерезала спинной мозг шестнадцати грызунам. После того, как ПЭГ ввели в зазор между концами позвоночника, начался процесс восстановления спинного мозга. Через четыре недели пять из восьми мышей, оказавшихся в опытной группе, смогли восстановить двигательную активность. Три грызуна оказались парализованными. В контрольной группе грызунов, которым вводили физраствор, погибли все.

Исследователи из Университета Райса спустя некоторое время повторили опыт, но использовали усовершенствованную версию полиэтиленгликоля. В новый препарат были включены электропроводящие графеновые наноленты, явившиеся своеобразными строительными лесами для воссоздания нейронов и соединении их друг с другом. Но, к сожалению, эксперимент провалился из-за форс-мажорных обстоятельств. В лабораторию попала вода и мыши утонули. Но одна мышь, которой удалось выжить, показала положительную динамику.

На следующем этапе наука шагнула немного вперед, проведя эксперимент на собаке. Заметим, что опыту подверглась собака из Южной Кореи. Спинной мозг животного рассекли на девяносто процентов. После введения препарата парализованное животное смогло вернуть утраченную способность ходить, есть и даже вилять хвостом. Собака научилась приносить предметы в своей пасти. Но в этот раз контрольного животного для оценки опыта не было, поэтому сподвижники экспериментаторов отнеслись к результатам опытов скептически.

В дальнейшем опытам по сращиванию спинного мозга подверглась обезьяна. Животным занимался сам Жень Сяопин вместе с коллегами из Харбинского медуниверситета. Но на данном этапе задачи соединения спинного и головного мозга не стояло. Экспериментаторы намеривались только проверить, удастся ли сохранить мозг полностью, если отделить голову от тела. Во время операции голова обезьяны была охлаждена до пятнадцати градусов по Цельсию.

Канаеро отметил, что подопытное животное перенесло операцию хорошо. Спустя двадцать часов после оперативного вмешательства обезьяна была умерщвлена по этическим соображениям. Жэнь считал, что эксперимент стал пилотным. Более того, задачей операции было восстановление предполагаемых повреждений мозга в процессе трансплантации. До этого экспериментатор проводил опыты на трупах человека. Работу финансировало правительство из Китая.

Теперь ученые готовы провести смелый эксперимент – пересадить голову человеку. Они заявили об этом еще в 2013 году. На предложение Канаверо ответил Валерий Спиридонов — программист, имеющий синдром Вердинга-Гоффмана. Это тяжелое заболевание, при котором человек страдает нарушениями работы мышц головы, ног, шеи. Больному сложно глотать пищу, у него затруднено дыхание, а также работа других жизненно важных органов.

Спиридонов и Канаверо уже обсудили предстоящую операцию. Российский программист дал добровольное согласие на проведение операции. Но Валерий в мае 2017 года резко изменил решение и отказался от участия в эксперименте.

Но Канаверо с коллегами верят, что операция по пересадке головы человеку будет сделана в ближайшее время. Предположительно хирургическое вмешательство пройдет в декабре 2017 года. Нейрохирург планирует в октябре выполнить аналогичную пересадку головы на пациентах, находящихся в состоянии клинической смерти.

Канаверо отметил, что опыты на крысах доказали: протокол Gemini эффективен, поэтому у концепции есть фундаментальное обоснование.

Но перед ученым стоит проблема иного рода – это вероятный иммунный ответ тела на голову чужого человека. О том, что трансплантат нередко «восстает» против хозяина, давно известно медицине. Есть риск, что тело воспротивится голове. У человеческого мозга в иммунной системе особое положение: он принадлежит к «привилегированным» органам, вместе с глазами, семенниками и щитовидкой. Иммунитету ничего не известно о наличии указанных органов, но при травмах, когда происходит захват антигенами забарьерных органов, возникает реакция отторжения организмом собственных тканей. Данный вид операции и относится к описанному случаю.

Кроме того, у мозга есть собственная иммунная система – микроглия, поэтому возможен конфликт иммунологического рода между микроглией спинного и головного мозга. Справляься с проблемой нейрохирург намерен использованием иммуносупрессоров.

Канаверо не доверяют. Коллеги Канаверо отмечают, что в заявлениях врача не все столь открыто, как кажется. Говоря про лазерный нож, позволяющий выполнять точные срезы, ученый ничего не поясняет по поводу того, как будет проходить рубцевание ткани. Известно, что нерв быстро рубцуется после оперативного вмешательства, и каким образом хирург намерен бороться с этим в столь сложной операции, он не поясняет.

Всегда эксперименты проводились на живых организмах вне системы донор-реципиент, что обходило стороной проблемы совместимости тканей, иммуносупрессоры, отторжение и влияние на процесс восстановления и заживления. Пока что эксперименты Канаверо, либо Женя Сяопиня, не рассматривают донорство.

Также ученые считают, что в экспериментах над животными нет четкой доказательной базы. Доктор не приводит сведения о гистологических срезах, а применяет нерелевантную выборку животных. Кроме того, один раз подопытные животные утонули, а опыты на обезьяне и собаке не получили сопровождения контрольной группы.

Канаверо не предоставляет доказательств своим утверждениям о том, что для восстановления ряда функций потребуется не более двадцати процентов нервных волокон. Ученый ссылается на то, что некоторые из протоколов не использовались, как например, стимулятор спинного мозга, призванный улучшить результаты операций.

Ученым известны положительные примеры использования аналогичных стимуляторов, которые создают связи между спинным и головным мозгом. В издании The Journal of Neurotrauma опубликованы результаты эксперимента, при котором врачам удалось вернуть подвижность ног пяти парализованным людям.

В процессе лечения доктора применяли электрическую стимуляцию — импульсы от электродов посылались в район поясницы и копчика. У каждого из пяти пациентов чувствительность была восстановлена, но ни один человек так и не встал на ноги.

Ученые считают, что нейронные связи у добровольцев не были разрушены, а «спали». Импульс тока смог «разбудить» спящие связи. Но что произойдет при разрыве нейронных связей, пока что не известно.

Известно еще об одном эксперименте по восстановлению нейронных связей. В издании The Journal of Neuro Engineering and Rehabilitation ученые из Америки опубликовали статью, где подробно описывался случай пациента, к которому вернулась способность передвигаться самостоятельно. У человека две ноги были полностью парализованы из-за травмы механического характера, поэтому нейронные связи разрушились. Ученые имели успех, но им так и не удалось восстановить разорванные связи. Чтобы пациент научился ходить, была разработана система, посылающая сигналы от мозга к ногам «в обход» утраченных нейронных связей.

Суть работы метода в фиксировании электрических импульсов нейронов головного мозга. Пациенту надевали на голову шлем, который снимал показания. На конечности человеку прикрепляли «наколенники», которые улавливали сигналы. Благодаря шлему, принимавшему сигналы мозга, импульсы передавались к ногам, совершавшим движения.

Чтобы пересадить человеку голову, Канаверо вместе с коллегами должен иметь в своем распоряжении уникальные технологии. Они будут получены только через пятьдесят лет. Но, ученый, заявивший о скорой пересадке головы человека, не раскрывает тайну. Именно по этой причине к заявлениям Канаверо относятся скептически, так как для создания медицинской техники, необходимой для пересадки головы человека, потребуется много времени и труда тысяч специалистов в нескольких лабораториях.

В эксперименте должны принимать участие не только врачи, но и генетики, биологи, иммунологи. Безусловно, эта группа ученых уже б давно заявила о своих успехах в столь популярной области. Более того, никакой информации о предыдущих опытах не представлены совсем, как это было с пересадкой головы обезьяне, либо информация опубликована с явными нарушениями протокола, поэтому опыты Канаверо подвержены сомнению.

Но есть и другое предположение: ученые под руководством Канаверо и Сяопиня хотят произвести прорыв в лечении параличей, связанных с травмами позвоночника. Поэтому они проводят опыты в данной области, но нам, обычным людям, хотелось бы верить в успех врачей.