Пересадка головы возможна: доказано на крысах

Спинной мозг срастается, двигательная активность восстанавливается, даже если головной мозг полностью отделен от спинного. Эксперимент доктора Канаверо с крысами доказал возможность пересадки головы, но еще важнее это для лечения тяжелых травм и параличей. 

 

Разработанный Серджио Канаверо протокол Gemini был использован в эксперименте на 15 крысах, девять из которых подверглись сращению спинного мозга по методу, разработанному итальянским доктором, а шесть выступили в роли контрольной группы. Эксперимент был поставлен при участии китайских хирургов под руководством Сяопиня Женя (Xiaoping Ren), легенды трансплантологии из Харбинского медицинского университета. Результаты эксперимента были опубликованы в CNS Neuroscience&Therapeutics. По словам доктора Канаверо, Жень Сяопин является единственным человеком, способным возглавить такой сложный проект.

 

Операционный протокол Gemini предполагает использование инъекций полиэтиленгликоля (PEG) для сращивания нервных волокон спинного мозга. В ходе эксперимента спинной мозг был перерезан у пятнадцати крыс; девяти из них вводили PEG для восстановления нервных волокон, контрольной группе из 6 крыс вводили физраствор. В течение трех дней после операции животным вводили антибиотик. У всех девяти крыс из первой группы восстановилась двигательная активность, в ходе эксперимента умерла только одна крыса из контрольной группы.

 

Ранее команда исследователей из Университета Конкук в Сеуле перерезала спинной мозг 16 мышам. После травмирующей операции ученые ввели ПЭГ в зазор между обрезанными концами позвоночника у половины мышей. Остальным животным (контрольной группе) вводили физиологический раствор. Как утверждают авторы статьи, примерно через месяц пять из восьми грызунов в опытной группе до некоторой степени восстановили способность двигаться. Три мыши погибли парализованными. В контрольной группе погибли все мыши. Позднее этот эксперимент был повторен учеными из Университета Райса с улучшенной версией полиэтиленгликоля, в который были добавлены электропроводящие графеновые наноленты, служащие своего рода строительными лесами для роста нейронов в правильном направлении и сцепления их друг с другом. Эксперимент завершить не удалось из-за непредвиденных обстоятельств, в результате потопа в лаборатории мыши утонули. Единственная оставшаяся в живых мышь демонстрировала положительную динамику. 

 

Следующий эксперимент был поставлен учеными из южнокорейского Университета Конкук уже на собаке. Ее спинной мозг был рассечен на 90%, после чего за три недели к животному, которое было полностью парализовано, вернулась способность ходить, вилять хвостом, питаться и брать предметы пастью. Контрольную операцию на этот раз не проводили и коллеги экспериментаторов эту операцию раскритиковали.

 

Следующим этапом на пути к пересадке головы стала операция на обезьяне, которую провел Жень Сяопин вместе с группой ученых из Харбинского медицинского университета. О полноценной трансплантации в этот раз также речи не шло — исследователи не пытались соединить головной мозг со спинным, а лишь хотели убедиться, что мозг можно сохранить неповрежденным при отделении головы от тела. Для этого в ходе операции они охладили голову животного до 15 градусов Цельсия.

 

«Обезьяна пережила вмешательство без каких-либо неврологических нарушений», — заявил Канаверо и добавил, что через 20 часов после операции животное умертвили по этическим соображениям. Жэнь назвал свою работу пилотным экспериментом по профилактике повреждения мозга в ходе трансплантации. Исследованию предшествовали опыты на человеческих трупах; профинансировало его китайское правительство.

 

Следующим этапом ученые называют пересадку головы человеку. Об этом было объявлено в 2013 году. Первым, кто откликнулся на предложение Канаверо подтвердить его теорию экспериментально, откликнулся российский программист Валерий Спиридонов, страдающий от синдрома Вердинга-Гоффмана. При этом заболевании наблюдается нарушение работы мускулатуры головы, шеи и ног, развиваются трудности с глотанием, дыханием и другими жизненно важными функциями. Канаверо и Спиридонов обсуждали подробности операции, планировалось, что российский программист станет первым участником хирургического вмешательства такого рода. Однако в мае этого года стало известно, что Валерий отказался от участия в эксперименте.

 

Однако Канаверо с группой единомышленников не теряет оптимизма:  операция по пересадке головы все же состоится. Она назначена на 25 декабря 2017 года и пройдет в Китае. За два месяца до этой даты нейрохирург собирается провести пробную пересадку головы на пациентах из числа тех, что находятся в состоянии клинической смерти.

 

«Исследование с контрольной группой крыс доказало, что протокол Gemini работает. Таким образом, этот эксперимент показывает, что моя концепция имеет фундаментальное обоснование», — считает Канаверо.

 

Еще одна глобальная проблема, стоящая перед Канаверо — это иммунная реакция тела на чужую голову. Реакция «трансплантат против хозяина» — не редкость. Вероятность того, что тело взбунтуется против чужака, очень велика. У мозга в иммунной системе особое положение: он относится к иммунопривелигированным органам (вместе с семенниками, глазами, щитовидной железой). Иммунитет «не знает» о существовании этих органов. Однако в случае травм, когда антигены забарьерных органов попадают в системный кровоток и «захватываются» иммунокомпетентными клетками, начинается реакция отторжения своих же тканей. Операция как раз и будет той самой травмой. Помимо этого, у мозга есть своя иммунная система, представленная микроглией. Следовательно, возникает иммунологический конфликт между микроглией головного и спинного мозга. Подавить реакцию нейрохирург собирается применением иммуносупрессоров.

 

Почему коллеги не верят доктору Канаверо и считают, что он жулик

 

• Заявление Канаверо про острый лазерный нож, который позволит делать супер-точные срезы, обходит стороной тему рубцевания ткани. Нервы очень легко рубцуются после хирургических вмешательств, как доктор собирается с этим бороться в такой масштабной операции — непонятно.
• До сих пор эксперименты ставились на организмах вне системы донор-реципиент, что позволило откинуть огромную область вопросов совместимости тканей, возможности их отторжения, иммуносупрессоры и их воздействие на заживление и восстановление. Ни один из экспериментов Канаверо или Женя Сяопиня не строился на донорстве. 
• Эксперименты на животных не представлены с подробной доказательной базой: отсутствуют данные гистологических срезов, использована нерелевантная выборка животных. К тому же мыши из одного из экспериментов утонули, а опыты на собаке и обезьяне не сопровождались контрольной группой.
• Не представлены доказательства утверждению Канаверо, что для восстановления некоторых функций будет достаточно восстановления всего 10-20% нервных волокон.
• Канаверо говорит, что часть методик, которые должны улучшить результат операций, пока еще не применялась, в частности, стимулятор спинного мозга. Наука уже знает примеры успешного применения подобных стимуляторов для восстановления связей между головным и спинным мозгом. Авторы исследования, опубликованного в журнале The Journal of Neurotrauma, сумели вернуть подвижность ног пяти пациентам, которые ранее получили диагноз: восстановление невозможно. В ходе лечения использовалась электрическая стимуляция — электроды посылали сигналы в район копчика и поясницы. Несмотря на то, что у всех пяти пациентов чувствительность и некоторая подвижность ног была восстановлена, способность ходить к ним так и не вернулась. Авторы исследования полагают, что на самом деле нейронные связи у пациентов были не разрушены, а как бы «спали» — а электрический ток сумел их «разбудить». Что будет в случае разрушения нейронных связей, этот эксперимент показать не в силах.
• Существует и еще один известный пример восстановления нейронных связей. Американские ученые опубликовали в журнале The Journal of Neuro Engineering and Rehabilitation статью, описывающую случай пациента, который вновь обрел способность ходить. Ранее обе его ноги были парализованы в результате механической травмы, и нейронные связи оказались разорванными. Несмотря на действительно впечатляющий успех ученых, восстановить эти связи так и не удалось. Чтобы вернуть мужчине способность ходить, исследователи создали систему, способную передавать сигналы от мозга к конечностям «в обход» поврежденных нейронных связей. Система основана на принципе работы электроэнцефалографии — фиксирования электрических сигналов нейронов головного мозга. На голову пациента надевался шлем, оснащенный снимающими показания электродами, а на ноги — «наколенники», принимающие сигналы. Шлем фиксировал команды мозга и доставлял их к ногам, которые обрели способность двигаться.