На холодную голову: история и перспективы трансплантации самой умной части тела

В наши дни трансплантация уже стала обыденностью. Врачи умеют пересаживать сердце, почки, волосы, кожу, а некоторые органы — и вовсе выращивать или печатать на 3D-принтерах. В январе 2021 года французские хирурги успешно пришили исландцу Феликсу Гретарссону донорские руки — от самых плеч. Да, это пока что крайне редкая и сложная операция (она длилась 15 часов), но уже через год мужчина мог тягать гантели в спортзале.

А как насчет головы? Или профессор Доуэль и персонажи мультсериала «Футурама» (на главной фото) так и останутся без тел, а всадник из романа Томаса Майна Рида — без головы?

#наука #медицина

Как и зачем ученые создают искусственные органы?

Читать

Начало пути

В 1908 году американский физиолог Чарльз Гатри впервые в истории сумел успешно пересадить голову одной собаки на шею другой. Операция проходила в чрезвычайно высоком темпе и заняла не более 20 минут. Через пару часов двухголовое животное из жалости усыпили, но до того донорская часть неведомого доселе создания демонстрировала пусть и слабые, но признаки жизни и реагировала на раздражители.

В 1925 году создатель первого в мире аппарата искусственного кровообращения советский физиолог Сергей Брюхоненко продемонстрировал научному сообществу живую голову собаки, полностью отсеченную от тела. Она двигала глазами, шевелила языком и по всем признакам оставалась в сознании целых два часа.

Следующий шаг сделал еще один выдающийся советский ученый-экспериментатор — биолог Владимир Демихов. В 1954 году он пересадил голову щенка вместе с передними лапами на шею взрослой собаки.  Обе головы были жизнеспособны, лакали молоко и пытались друг друга покусать. Из примерно 20 двухголовых собак Демихова самая стойкая продержалась месяц — ткани донора и реципиента приживаться никак не хотели.

Доктор биологических наук Владимир Демихов около собаки с подсаженной головой Фото: © Хоренко П.,Мосенжник Юзеф / Фотохроника ТАСС

«Демихов — это великий экспериментатор человечества. Благодаря ему сегодня мы можем говорить о попытках пересадить голову от человека к человеку и о том, что когда-нибудь это станет возможным», — отмечает доцент Института биомедицинских систем НИУ МИЭТ Иван Пьянов.

Спустя 10 лет метод Демихова случайно усовершенствовал советский хирург Анатолий Коневский. Ученый искал способ внедрить в тело собаки второе сердце.

«Осенью 1964 года совершенно случайная, но успешная операция привлекла повышенный интерес к нашим исследованиям. И не только в СССР. Щенок, сердце которого мы готовились пересадить взрослому животному в помощь его больному сердцу, улегся во дворе в тень под заднее колесо грузовой машины. Это была его трагическая неосмотрительность. В то время мы уже стояли за операционным столом, готовые к пересадке сердца. Наш препаратор сообщил, что щенок раздавлен. Не раздавлены оказались голова и передняя часть груди с конечностями. Вот мы и пересадили голову щенка вместе с передними лапами на шею взрослой собаки», — вспоминал Анатолий Коневский.

Хирург провел операцию всего за семь минут, применив уникальную технологию бесшовного соединения кровеносных сосудов. Как долго прожила двухголовая собака Коневского, история умалчивает. Известно, что ее успели показать ученому сообществу и даже иностранным журналистам.

#медицина #эксперимент #трансплантация

Чужое сердце: новая веха в пересадке органов животных человеку

Читать

Американский нейрохирург Роберт Уайт, заинтересовавшийся работами Демихова, пробовал пересадить мозг одной собаки в черепную коробку другой. После операции главный орган центральной нервной системы не был связан с нервами тела реципиента, но получал кровоснабжение. В таком жутком состоянии подопытные животные умирали в течение двух дней.

Но известен Уайт в первую очередь тем, что в марте 1970 года пересадил голову одной обезьяны на обезглавленное тело другой. Операция требовала разрезания позвоночника, поэтому в результате животное было парализовано ниже шва на шее. Но оно могло есть и пить, следило глазами за движущимися предметами, слышало и даже пыталось укусить человека. Прожил примат девять дней.

Роберт Уайт сам нарисовал схему пересадки головы, по которой действовал Рисунок: © Роберт Уайт / Surgical Neurology International

Ученый был убежден, что уже в начале XXI века технологии позволят проводить, как он выражался, «полную пересадку тела». Уайт был истовым католиком и считал голову анатомическим средоточием души. А еще он мечтал подарить новое тело знаменитому, почти полностью парализованному астрофизику Стивену Хокингу, но тот прожил дольше нейрохирурга.

«Трансплантация мозга, по крайней мере сначала, на самом деле будет трансплантацией головы. Или тела. В зависимости от вашей точки зрения… Со значительными улучшениями в хирургических технологиях и ведении послеоперационного периода уже сейчас можно рассмотреть возможность адаптации методов пересадки головы людям», — писал Уайт в 1999 году.

Достижения XXI века

В 2002 году японские ученые смогли успешно пересадить голову крысы. Ее отсекли у молодого животного, заморозили, после чего пришили к обезглавленному туловищу старого лабораторного зверька. Прооперированное создание могло самостоятельно принимать пищу, но умерло через три недели.    

Китайский хирург Жэнь Сяопин в 2015 году продемонстрировал результаты своих опытов на мышах. В некоторых случаях головы сдохших грызунов он, подобно Демихову и Коневскому, с передними конечностями приживлял к живым собратьям, а в некоторых — от одного животного к другому и наоборот. Самые живучие из них протянули до полугода после операции.

А и В — мыши разного цвета перед операцией Жэнь Сяопина; С и D — белая мышь с головой черной и наоборот; Е — черная мышь с головой серой © Dr. Xiaoping Ren et al. / CNS Neuroscience & Therapeutics

В середине 2010-х сенсацией стало заявление нейрохирурга Серджо Канаверо, который собирался провести трансплантацию головы российскому айтишнику Валерию Спиридонову. Итальянец уверял, что поможет страдающему с детства врожденной спинальной мышечной атрофией мужчине обрести новые тело и жизнь.

Однако проект заглох. Пока Канаверо искал понимания у коллег и деньги на эксперимент (и в итоге нашел в Китае), Спиридонов женился. После рождения здоровой дочери у него пропало желание идти на такой риск. Однако в 2017 году Канаверо вместе с Жэнь Сяопином провели трансплантацию человеческой головы. Правда, с оговоркой.

На деле речь шла о пересадке головы одного умершего другому

Иван Пьянов

Вместе с южнокорейскими и американскими коллегами Канаверо пытался доказать, что трансплантация головы возможна благодаря применению полиэтиленгликоля, который, по задумке, должен выступить связующим веществом для сращивания нервов.

Серджо Канаверо Фото: © Scott Heppell/AP/TASS

Критики указывают на недостаточность доказательной базы итальянца и его соавторов. Недоумение в научном сообществе вызывает и подход ученого — сначала делать заявление, а обоснование представлять только через несколько лет.

Другой вопрос — что произойдет с телом, мозгом и восприятием человека после пересадки, если трансплантация окажется успешной? Ответить на это сложно, ведь пока такие операции делали только животным. Но в будущем ученые смогут узнать и это.

«Операция по пересадке головы очень важна и с точки зрения развития медицины, и с точки зрения реабилитации. Ведь это будет огромный шанс на более полноценную жизнь для многих людей с травмами, с повреждениями спинного мозга, с орфанными заболеваниями», — поясняет Иван Пьянов.

О пересадке головы с научной точки зрения, достижениях в этой области и перспективах Иван Пьянов рассказал участникам январской образовательной программы в «Сириусе».  С ученым для «С(Ж» беседовала Мария Скрипкина.