есть ли пересадка мозга
Операция по пересадке головного мозга
Пересадка мозга от одного человека другому – тема, волнующая многих врачей мира во все времена. Подобные операции открывают безграничные возможности в борьбе с неизлечимыми заболеваниями, а также позволяют существенно увеличить продолжительность жизни. Замена изношенного туловища даст голове шанс продолжать жить. Предполагается, что исследования в этом направлении помогут лечить больных с выраженными повреждениями и аномалиями развития частей тела. Операция может быть показана людям, получившим травму тела, несовместимую с жизнью. Остаются спорными некоторые этические аспекты трансплантации головного мозга или головы человека.
История экспериментов
Идея пересаживать голову впервые реализована американским физиологом Чарльзом Гатри (Charles Guthrie), который в 1908 году приживил голову одной собаки к телу другой. Эксперименты продолжил советский врач, один из основоположников трансплантологии Владимир Демихов.
Одна из приживленных Демиховым голов собаки прожила 32 дня, сохраняя жизненные функции и реакции на внешние стимулы. В 1970 году американские ученые во главе с нейрохирургом Робертом Уайтом (Robert White), пересадили голову обезьяны, присоединив ее к телу другой особи.
В 2013 году итальянский врач Серджо Канаверо (Sergio Canavero) объявил, что пересадка головы у человека возможна – проблема соединения тканей спинного мозга была решена при помощи фьюзогенов (гликопротеины, которые облегчают межклеточное слияние, обеспечивая соединение клеток и клеточных мембран). Успешное нейрохирургическое вмешательство, когда человеку пересадили голову, состоялось в 2017 году.
Операция прошла в Китае под руководством Канаверо. В ходе вмешательства голову умершего человека пересадили на тело трупа. Врачам в ходе пересадки удалось соединить нервные волокна спинного мозга и кровеносные сосуды. Успешность операции, по словам Канаверо, подтверждается послеоперационным экспериментом – электрическая стимуляция нервных волокон показывает проводимость импульсов в нервной ткани.
Достижения итальянского врача подвергаются сомнению некоторыми коллегами. К примеру, английский нейробиолог Дин Бернетт (Dean Burnett) утверждает, что, несмотря на научную ценность методов, которые использует в работе Канаверо, результат операции не подтвердил возможность жизнедеятельности организма с полностью функциональным, пересаженным органом.
Как показали многочисленные эксперименты, пересадить голову можно, но продолжительность жизни живого существа после операции очень мала, что позволяет сделать выводы о бесперспективности и несостоятельности подобных нейрохирургических вмешательств.
Возможности метода
По данным статистики, в мире ежегодно проводится больше 126 операций по трансплантации органов. Операции по пересадке выполняются с целью сохранения жизни пациентам, у которых функции органов нарушены или утрачены. Около 41% в общей структуре всех операций приходится на трансплантацию почек. На 2-м и 3-м месте – пересадка печени и сердца. В роли доноров могут выступать не только люди, но и генномодицфицированные свиньи.
Американские ученые из компании eGenesis, которая специализируется на биотехнологиях, модифицировали геном животного, приблизив его к человеческому образцу. При этом из генома свиней изъяты специфические вирусы, которые препятствовали проведению операций. Единственная проблема, которая не полностью решена – вероятность отторжения чужеродного органа.
Несмотря на удачные операции по трансплантации многих внутренних органов, пересадка мозга головы остается сложно выполнимой задачей. Мозг представляет собой высокоорганизованную структуру. Основная проблема, которая возникает в ходе операции по пересадке мозгового вещества головы, заключается в невозможности соединить пересеченные нервные волокна спинного мозга. В результате тело остается обездвиженным, потому что не получает команды из мозговых центров.
Непрерывность нервных путей, по которым передаются импульсы из двигательных центров к удаленным участкам тела (конечности, туловище), обеспечивает возможность совершения произвольных движений. При нарушении целостности спинного мозга в результате аварии или другой травмы, человек лишается способности двигаться, становится инвалидом.
Реалистичные операции по пересадке мозга человека предполагают замещение отдельных участков поврежденного мозгового вещества, возможно в ближайшем будущем подобным способом удастся устранять нарушения, связанные с нейродегенеративными, ишемическими, некротическими процессами в нервной ткани. Уже сейчас технология применяется для лечения деменции, эпилепсии и рассеянного склероза.
Показания для трансплантации
Любая операция по трансплантации предполагает долгое восстановление и пожизненный прием поддерживающих препаратов. Принимая решение о целесообразности проведения операции, врач учитывает перспективы и последствия, определяет соотношение между преимуществами и недостатками процедуры для пациента. Трансплантация головного мозга осуществляется в рамках фрагментарного приживления нервной ткани эмбриона.
Главные цели вмешательства: обеспечение интеграции эмбриональной ткани с мозговым веществом реципиента, повышение жизнеспособности нейротрансплантата. Исследования показывают, что помещенный в корковый слой мозга животного фрагмент нервной ткани эмбриона, обладает способностью расти, заполнять полость дефекта и дифференцироваться, что сопровождается образованием нервных связей с клетками мозгового вещества реципиента.
Со временем приживленный фрагмент пронизывается кровеносными сосудами, что обеспечивает нормальное питание – поступление кислорода и глюкозы. Жизнеспособность трансплантата подтверждается не только формированием питающей кровеносной сети и восстановлением структурных связей между нейронами. Ученые отметили у реципиентов наличие исходной иннервации мозгового вещества и соответствующих сосудистых реакций (изменение тонуса).
Пересадка нервной ткани эмбриона в корковые отделы головного мозга применяется для лечения внутримозговых гематом нетравматического происхождения, которые возникают у человека на фоне нарушения церебрального кровотока. Геморрагический инсульт составляет около 10-15% в общей структуре ОНМК. Только около 40% больных выживают в течение 1-го года после перенесенного эпизода геморрагического инсульта.
У многих больных в постинсультный период нарушаются функции ЦНС, что проявляется в неспособности нормально говорить, двигаться, взаимодействовать с окружающими людьми и миром. Лечение инсульта геморрагического типа обычно сводится к хирургическому удалению гематомы и устранению компрессии мозгового вещества. Один из методов реконструктивной хирургии – трансплантация нервной ткани эмбриона в патологический очаг, где произошло повреждение мозгового вещества реципиента.
Исследования показывают, если пересадить эмбриональную ткань в мозг другому человеку, удается восстановить функции поврежденного фрагмента мозга, что позволяет сократить процент летальности и уменьшить постинсультные неврологические нарушения, насколько операция будет успешной, зависит от индивидуальных особенностей организма реципиента, объема и степени повреждения мозгового вещества.
С 1985 года проводятся успешные эксперименты по лечению болезни Паркинсона при помощи пересаживаемых нервных клеток эмбриона. Врачи пересаживают клетки эмбриона в мозг, где они впоследствии пролиферируют, дифференцируются и полностью интегрируют в мозговое вещество реципиента. Нейроны пересаженного фрагмента образуют синаптические и несинаптические связи с нервными клетками реципиента, высвобождают нейромедиаторы, проявляют трофические и ростовые признаки.
Внутримозговые системы, созданные в головном мозге посредством пересадки эмбриональных клеток, делают возможным нормализацию нарушенных функций мозга, что приводит к уменьшению проявлений неврологического дефицита. Нейротрансплантация также проводится с целью устранения последствий повреждения тканей ЦНС ишемического и травматического генеза.
Нервные клетки эмбриона применяют для лечения эпилепсии. У больных после трансплантации отмечается восстановление нарушенных функций ЦНС в разной степени. Статистика показывает, у больных с резистентной (устойчивой к медикаментозной терапии) формой эпилепсии наблюдается регресс симптомов на период до 2,5-3 лет с сокращением количества приступов.
Параллельно отмечается улучшение когнитивных функций, стабилизация нейропсихологического и неврологического статусов. Положительные результаты подтверждаются в ходе обследования в формате ЭЭГ (электроэнцефалография). Врачи связывают положительный клинический эффект с нейротрофическим влиянием нейротрансплантата на ЦНС пациента.
Этические аспекты
Этические проблемы в связи с операциями, когда нервные клетки эмбриона пересажены другому человеку, включают особенности получения донорских тканей. В настоящее время нервную ткань эмбрионов получают во время легальных абортов. Дефицит и порядок распределения донорских тканей также сопряжены с различными нарушениями и манипуляциями ответственных должностных лиц.
Операция по пересадке мозга стоит немалых денег, что делает процедуру недоступной для большинства людей – сколько пациентов сможет получить адекватную медицинскую помощь, после перенесенного инсульта нормально двигаться, ходить и говорить, определяет размер финансового благосостояния.
В условиях коммерциализации трансплантации органы и ткани людей стали товаром. Тот человек, чей мозг пересажен, теряет свою личность. В свою очередь личность реципиента также преобразуется, трансформируется. Если головной мозг переносится полностью, речь идет о сохранении личности в другом теле.
Ответ на вопрос, можно ли полностью пересадить весь мозг, утвердительный. Однако последствия подобного оперативного вмешательства не прогнозируемы, а положительные результаты носят кратковременный характер.
Пересадка головы – что это было на самом деле
Операция прошла успешно – это как?
В этом ноябре бригада хирургов во главе с коллегой Канаверо, нейрохирургом из Китая Сяопинем Женем пересадила голову от одного мертвого тела на другое. «Успешность» операции состояла не в том, что голову просто пришили к телу, а в том, что (по словам Канаверо, конечно) врачи сумели полностью соединить рассеченный спинной мозг. Проверка успешности осуществлялась электрической стимуляцией спинного мозга до разреза и фиксацией возбуждения в нервных волокнах ниже.
Зачем же все это нужно?
Вот так комментирует эту операцию сам Канаверо:
«Первая трансплантация на человеческих трупах совершена, а полная замена голов у доноров с мертвым мозгом станет следующим этапом. Это будет финальным шагом к неминуемой пересадке головы по медицинским показаниям. Мы вступили в эпоху, когда мы вновь станем хозяевами своей судьбы. Это поменяет все. Это изменит вас на всех уровнях».
Действительно, фамилия Канаверо, более 20 лет проработавшего нейрохирургом в Университетской клинике Турина, привлекла внимание два года назад. Тогда он заявил, что собирается пересадить голову полностью парализованного пациента на новое тело, взятое у умершего человека. Именно так, как это было сделано в романе Александра Беляева «Голова профессора Доуэля».
Первым потенциальным пациентом Канаверо должен был стать наш соотечественник, программист Валерий Спиридонов с болезнью Верднига – Хоффмана (спинальной мышечной атрофией). Однако сейчас говорят о том, что пациентом станет китаец: во-первых, именно в Поднебесной нашлась команда нейрохирургов, во-вторых, среди более чем миллиарда жителей будет проще найти донора с максимальной совместимостью (в смысле, конечно, найти подходящее тело), в-третьих, именно в Китае проще со всякими этическими запретами на пионерские медицинские манипуляции.
Валерий Спиридонов с Серджио Канаверо. Фото: ria.ru
Этические соображения и сомнения
Разумеется, на Канаверо посыпалась критика, которая, в общем, пока что делится на две категории. Конечно, во-первых, всполошились специалисты по медицинской этике. Крупнейший авторитет в области биоэтики Артур Каплан в Forbes выступил резко, назвав инициативу Канаверо «научно гнилой и этически вшивой».
Другие специалисты в статье «Этические соображения по поводу трансплантации головы», опубликованной в Surgical Neurology International, пишут, что первый эксперимент однозначно завершится смертью, и в любом случае риск больше потенциальной пользы.
Другая же группа критиков просто сомневается в том, что команда Канаверо способна провести саму операцию. Нет, в том, что можно просто пересадить голову, сохранив жизнь мозгу, сомнений нет.
Еще в 1950-х годах наш соотечественник Владимир Демихов пересаживал вторую голову собаке, после чего его опыт повторил волгоградец Анатолий Коневский. Проблема в том, что, одновременно с подсоединением головы к кровеносным сосудам, нужно соединить разрезанный спинной мозг.
Если бы Канаверо мог это, сотни тысяч людей в мире, парализованные полностью или только частично после спинальной травмы, обрели бы подвижность.
Однако пока что новая технология GEMINI по сращиванию спинного мозга не обросла доказательствами.
Серджио Канаверо. Фото: Fotogloria / LUZ Photo
О полноценном соединении речь не шла
Что же сделал Канаверо? Пока что были продемонстрированы пересаженная голова мыши (вместе с передними лапками, как в одном из опытов Демихова), в январе 2016 года его команда пересадила голову обезьяне. Нужно подчеркнуть, что о полноценном соединении речь не шла, Канаверо хотел лишь продемонстрировать, что охлажденная во время процедуры до 15 градусов голова будет пересажена без неврологических нарушений. Потому обезьяна была умерщвлена через 20 часов после операции – «по этическим соображениям».
Операция вызвала очередную порцию негодования – из-за того, что Канаверо «рекламы ради» обнародовал информацию о ней еще до того, как были приняты к публикации семь научных статей, описывающих ее результаты.
Что касается спинного мозга, то еще до опыта с обезьяной Канаверо провел эксперимент на мыши в корейском Университете Конкук.
Мышке перерезали спинной мозг и соединили заново. Как утверждается, через несколько недель животное смогло шевелить лапками. Однако эксперименты на добровольцах со спинальной травмой не проводились.
Поэтому пока что деятельность Серджио Канаверо по-прежнему остается очень противоречивой – и с точки зрения науки, и с точки зрения этики – медицинской и научной. При всем при этом Канаверо остается не фриком, а действующим ученым, принятым в научном сообществе.
Возможна ли пересадка головного мозга
Мнения ученых
Ученые на протяжении многих десятилетий изучали вопрос трансплантации головного мозга, и до сих пор не пришли к единому мнению относительно возможности этой процедуры. Хотя совсем недавно нереально было представить, что голову человека можно перенести на другое тело, но в этом году итальянский нейрохирург Серджио Канаверо провел такую успешную операцию. Пациентом, правда, был труп.
Анжелик Бордей, профессор Йельского университета считает, что пересадка головного мозга возможна, хотя для положительного результата необходимо пересадить и спинной, ведь в другом случае человек не сможет самостоятельно передвигаться.
В ответ на вопрос, о том, сохранится ли личность и «душа», однозначного ответа нет. Вместе с ростом и развитием тела меняется и наш мозг, и во время пересадки и процесса восстановления личность индивидуума несомненно перетерпит изменения. Прежде всего, из-за психологического шока.
Профессор говорит, что даже пересадка мозга человека не подарит ему вечную жизнь. Ведь этот орган, как и любая другая часть тела, стареет. Ученые знают, как успешно заменить сердце, легкие или почки на искусственные, но выполнить трансплантацию мозга нельзя. Это может привести к нейродегенерации, которая станет причиной образования рака или снижения интеллектуальных способностей.
Известный нейрохирург Халид Аббед считает, что такая операция вполне реальна, но для ее успешного проведения необходимо суметь соединить нервные волокна органа со спинным мозгом. Это невероятно сложно, ведь любые травмы спинного мозга приводят к необратимым или тяжелым последствиям.
Предполагается, что после успешной операции личность пациента изменится. Внутренне он станет похож на реципиента, чей мозг использовали. Ведь именно он отвечает за индивидуальность каждого человека.
Профессор нейрохирургии Константин Славин считает, что в обозримом будущем наука дойдет до того прогресса, когда тела для пересадки мозга смогут создавать искусственно. Это поможет сохранить индивидуальность пациента, ведь тело будет «чистым», без воспоминаний.
Первый шаг сделан
Осенью 2017 года впервые провели операцию по пересадке головы живого человека. Пересаживали на мертвое тело, но все прошло успешно. Операция была проведена доктором Жень Сяопином, который немного раньше пробовал пересаживать головы обезьян.
Подготовка к трансплантации длилась почти 3 года. Пациентом стал программист из России Валерий Спиридонов, у которого обнаружена дистрофия мышц спины. Сначала предполагали, что длительность операции будет 36 часов, но мастерство китайских докторов смогло уменьшить процесс почти вполовину.
Руководитель операции Серджио Канаверо говорит, что пересадка головы — это первый шаг к успешной трансплантации человеческого мозга. Это конечная цель всего проекта. Он был создан после заявления в 2011 Дмитрия Ицкова — миллиардера, который запланировал к 2045 году трансплантировать мозг человека в киборга.
Канаверо говорит, что Китай борется со смертельными заболеваниями, его же цель — это победить процесс старения, что также считается заболеванием и требует лечения.
Нерешенная проблема пересадки головного мозга человека — это невозможность полноценного восстановления позвоночника. Проведенные опыты, когда трансплантировали головы мыши и собаки, показали, что введенный в разрез позвоночника этиленгликоль помогает восстановить нейронные связи намного эффективнее, что повышает шанс на успешное завершение операции.
Еще не так давно проведение такой операции было из ряда фантастики, но сегодня трансплантология успешно шагает в этом направлении. Возможность операции по пересадке мозга другому телу помогла бы тысячам неизлечимо больных людей. Инвалиды снова смогли бы ходить, слепые и глухие – видеть и слышать.
Такая операция подарила бы шанс на нормальную и полноценную жизнь людям с болезнями опорно-двигательного аппарата. Ведь возможно не только пересадить мозг, но и восстановить поврежденные участки нервных соединений в позвоночнике.
Препятствия к трансплантации
Говоря о пересадке головного мозга в другое тело, люди не задумываются о том, что существует и негативная сторона медали, далеко не такая радужная и беззаботная. Можно ли пересадить мозг, не повредится ли он во время операции, как организм воспримет такой стресс, повлияет ли это на психику?
Трансплантация — это невероятно сложно. При пересадке любого другого органа важную роль играет его сращение с новым телом. Каждый участок ткани, нерв, сосуд должны правильно соединиться между собой. Повреждение нервных волокон в мозгу приводит к тому, что сигналы между органом и телом не будут проходить, поэтому мозг не сможет правильно реагировать на раздражители и контролировать соответствующие ткани.
Повреждения при пересадке — это неизбежность. Нужно много времени после проведения операции, чтобы тело восстановило прежние связи, смогли срастись кровеносные сосуды и нервные окончания.
Успех операции зависит от организма человека и его иммунной системы. Защитная функция организма отторгает все чужеродные элементы, поэтому может не принять и новый орган. Чтобы приостановить работу иммунитета, перед проведением пересадки пациент принимает иммуносупрессоры. Они увеличивают шанс успешного проведения операции, но и шанс подхватить болезнь также повышается.
Опасность пересадки головного мозга связана с его соединением со спинным и костным. Их связь помогает передавать сигналы через самый крупный нерв, повреждения которого пока невозможно восстановить. Если этот нерв отсоединить, то наш мозг не сможет получать сигналы от других органов, систем. Сохранится лишь возможность жевать и двигать мышцами лица.
Ни легкие, ни почки или сердце не смогут больше функционировать. Это приведет к смерти пациента. Даже если мозг будет жить, то тело останется неподвижным, мертвым. А когда удасться успешно вынуть орган из черепа и пересадить другому человеку, некоторые отделы могут быть повреждены, что приведет к потере некоторых функций. Поэтому пересадка возможна только вместе с головой.
Трансплантация головы
Ученые считают, что головной мозг может жить отдельно от тела. Ведь опыт врачей показывает, что даже после длительного пребывания в состоянии комы, пациент может восстановиться и полноценно жить дальше. Это говорит о том, что мозг еще не полностью изучен. Если провести процесс пересадки правильно, то сохранятся все функции и память, а интеллект пациента и его мыслительные способности не пострадают.
Если пересаживать не сам орган, а голову, то шанс повреждений минимизируется. Но все равно остается проблема отторжения новым телом чужеродных тканей. Иммунный барьер пока непреодолим. Опыты на животных показали, что голова может функционировать на новом теле, но длительность ее жизнедеятельности крайне мала.
Наука постоянно развивается, поэтому в будущем найдется возможность преодолеть иммунный барьер. Шансов, что чужеродные ткани приживутся мало, но они есть. Ведь если голова в новом теле не будет выполнять свои функции, то зачем вообще делать такую операцию?
Намного эффективнее использовать специально созданные системы, которые помогут облегчить жизнь парализованным людям, чем пробовать пересадить их мозг в другое тело.
«Умной» системой для общения с людьми пользуется известный физик-теоретик Стивен Хокинг. Его тело парализовано, работает только один палец на руке и мышца на лице. Модернизированное кресло имеет синтезатор речи, подключенный к пальцу, а к щеке подключен датчик, который позволяет управлять компьютером.
Некоторые ученые считают, что гораздо проще вырастить новые клетки, чем пересадить мозг. Пока голова будет находиться в физрастворе, из одной клетки можно создать новое тело, которое не будет отторгаться. Оно будет считаться своим, только обновленным, поэтому все ткани смогут полноценно прижиться, и не отомрут.
Спорные вопросы
Чтобы иммунная система не отторгала новый орган, необходимо найти двух пациентов, которые будут гистосовместимы. То есть, при пересадке важно найти тело, которое идеально подойдет как донор.
Когда говорят о пересадке головного мозга другому человеку, сложно понять, кого называть донором, а кого реципиентом. Ведь по идее донором считается тот человек, чей орган пересаживают. Но если проводится трансплантация головного мозга вместе с памятью и личностью человека, то реципиентом выступает тело.
Не решен вопрос о том, где хранить отделенную голову, пока длится операция. Мозг может жить отдельно не больше 7 минут, а дальше нейроны отмирают, и восстановить утраченные участки уже невозможно. Для успешного завершения трансплантации необходимо намного больше времени, чем 7 минут.
Необходимо найти подходящее место для проведения операции, технику, соблюсти все условия. Многие страны запрещают пересадку органов, что также нужно учитывать.
Можно ли пересадить мозг человека? Ученые считают, что пока рано говорить об успешном проведении операции, ведь полноценный процесс восстановления, как психологический, так и физический, практически невозможен.
Пациенту необходимо много времени, чтобы организм начал нормально функционировать, если это вообще возможно. Процесс восстановления начинается с привыкания к новому телу. Нужно будет научиться заново дышать, двигать руками, ногами, говорить, даже регулировать сердцебиение.
Важен и возраст пациента. Более молодому будет проще справится с нагрузкой, а люди в возрасте переучиваются сложнее. У них меньше шансов на полноценное управление новым телом. Психологи считают, что важен и настрой. Если человек настроится психологически на процесс, будет готов к операции и возможным сложностям, то все пройдет намного проще.
Некоторые ученые и нейрохирурги уверены, что операция по пересадке будет слишком травматической, и пациент не справится с нагрузкой. Это может привести к безумию. Тело будет передавать сигналы в огромном количестве, а новый мозг не сможет их понять. Тело не получит указаний как ему работать и функционировать.
В любом случае, успешно проведенная операция станет настоящим прорывом в науке и медицине. Это станет первым шагом в борьбе с неизлечимыми болезнями и патологиями организма. Больные люди получат новый шанс на полноценную жизнь, прежде всего, самые богатые. Пока это не реализовано даже для них.