Пересадить голову человека
В конце февраля 2015 года итальянский нейрохирург Серджо Канаверо (Sergio Canavero) заявил о плане провести первую трансплантацию головы человека уже в 2017 году. Эта новость вызвала бурную реакцию - смех, возмущение, страх, энтузиазм. Попытаемся разобраться, насколько реалистичен (с точки зрения медицины) проект Канаверо и каковы этические и психологические последствия такой операции - в случае ее успешного завершения.
В 1954 году советский врач Владимир Демихов «присадил» 20 собакам по дополнительной голове. Подопытные после операции выжили, хотя и ненадолго - всего на несколько дней. Спустя 16 лет американский медик Роберт Уайт провел пересадку головы от одного туловища обезьяны другому. Животное прожило девять дней, но это вряд ли можно было назвать жизнью: из-за перерезанного спинного мозга оно не чувствовало тела и совершенно не могло им управлять. Канаверо надеется на более благоприятный исход. Хирург считает, что он сможет помочь всем, чьи тела пришли в негодность - и раковым больным, если метастазы не достигли головы, и пациентам с мышечной атрофией, как у Стивена Хокинга. Но насколько реален план Канаверо и чем он грозит человечеству?
Проблемы
Из всех разделов медицины трансплантология - один из самых сложных и «капризных» как в теории, так и на практике. Каждый орган, предназначенный для пересадки, состоит из нескольких типов тканей, окружен нервами, посылающими ему сигналы и принимающими ответные импульсы от самого органа, и кровеносными сосудами, питающими его. Все это практически невозможно не повредить во время изъятия органа, а значит, даже если операция пройдет успешно, понадобится немало времени, чтобы иннервация (а с ней чувствительность и способность сокращаться) и кровоснабжение органа на новом месте восстановились. К тому же - и это, пожалуй, основная проблема - иммунная система организма будет отвергать любую клетку, которая изначально этому организму не принадлежала. Таким образом, донорские органы могут не прижиться из-за иммунной реакции. Обезьяна с пересаженной головой умерла именно из-за того, что иммунная система тела отвергла искусственное приобретение организма. Чтобы эту реакцию подавить, пациентам назначают курсы иммуносупрессоров. Эффект иммуносупрессоров, впрочем, имеет обратную сторону медали: когда снижен иммунитет, защита организма от инфекций ослаблена.
Мозг и позвоночник
Меж тем голова - это в строгом смысле слова не орган, а целый органокомплекс, и риск осложнений, связанных с его пересадкой, во много раз выше, чем при трансплантации одного-единственного органа. В голове находится самый важный орган - головной мозг, и пересадить ее, не повредив последний и связанные с ним нервные окончания, практически невозможно. Ведь в основании шеи в месте соединения позвоночника с черепом головной мозг переходит в спинной. Спинной мозг управляет движениями всех мышц ниже шеи, и делает он это на основе команд, приходящих от головного мозга. При пересадке головы спинной мозг неизбежно отделится от головного, и никакие сигналы к туловищу и конечностям пройти не смогут - следовательно, все движения, кроме жевания и выражения эмоций мимическими мышцами, станут невозможными. В обратном направлении импульсы тоже не будут передаваться, и даже если человек выживет после операции, он не будет чувствовать ничего, кроме лица. Нервные пути, идущие через спинной мозг и соединяющие головной мозг и сердце, головной мозг и легкие, также нарушатся. А ведь спинной мозг - это не какой-нибудь тоненький нерв, способный восстановиться после повреждения за обозримое количество времени. Случаи полного восстановления связей в спинном мозге при его перерезке неизвестны. Те парализованные, которые учатся вновь двигать конечностями после серьезных травм позвоночника, посылают сигналы рукам и ногам «в обход» спинного мозга.
Возможные решения
В 2013 году итальянский нейрохирург Серджио Канаверо заявил на заседании Группы перспективной нейромодуляции в Турине, что разрабатывает методику, которая позволит успешно пересадить голову человека (по-научному - провести цефалосоматический анастомоз) через несколько лет. В феврале нынешнего года Канаверо назвал более точный срок - 2017 год. К этому времени, считает он, его метод будет доработан и опробован, однако Канаверо не станет проводить операцию, если ему никто не поможет. А поддержка ученому, безусловно, нужна: даже если все технические препятствия процедуры удастся обойти, впереди врача ждут поиски места, где можно осуществить задуманное. И дело тут не в отсутствии нужной аппаратуры, а в законодательствах различных стран. Далеко не каждое правительство одобрит столь рискованное мероприятие - пересадку головы на своей территории.
Трудности, связанные с осуществлением цефалосоматического анастомоза, по словам Серджио Канаверо, разрешимы. В частности, спинной мозг вполне возможно отделять от головного с меньшими повреждениями, используя нанонож из нитрида кремния или микротом с алмазным лезвием. Чем больше сила, прикладываемая к спинному мозгу во время перерезки, тем меньше повреждаются нервные пути, входящие в его состав. Помимо этого, два конца спинного мозга (от донора и от реципиента) необходимо соединить друг с другом с помощью полиэтиленгликоля (ПЭГ) или хитозана. Эти вещества работают подобно припою при пайке проводов, соединяя отдельные части отростков нейронов в единое целое. За счет постоянного соприкосновения отростки регенерируют.
К тому же для ускорения восстановления Канаверо собирается вводить пациентов после операции на несколько недель в искусственную кому, чтобы исключить возможные движения. Во время этого периода имплантаты, вживленные в спинной мозг, будут стимулировать поврежденные части нейронов и помогать им расти. В то же время будут восстанавливаться и кровеносные сосуды, и мышцы. Утверждается, что после выхода из комы человек сможет практически сразу заговорить, а через год вновь будет ходить - конечно, не без помощи физиотерапевтов. В совокупности методика называется GEMINI (аббревиатура, читается как английское слово «близнецы»).
Надо понимать, что при операции будут использовать «свежий» донорский материал, подготовленный согласно GEMINI. Все остальные головы и тела, в том числе специально подвергшиеся криоконсервации, не подойдут, тем более что до сих пор неизвестны способы размораживать формально мертвые организмы, сохраняя им жизнь или даже возвращая ее (ведь клиенты компаний, предлагающих услуги крионики, попадают в крионические устройства уже после остановки сердца). Впрочем, большинство экспертов-трансплантологов считает, что методики, предложенные Канаверо, недостаточно эффективны для операции, которую задумал хирург.
Голова к телу или тело к голове?
Термин «пересадка головы» остался со времен экспериментов Уайта и Демихова. На самом деле, сложно однозначно сказать, что куда пересаживают - голову на туловище или туловище к голове. Конечно, в туловище находится основная часть органов, и оно как часть тела несомненно крупнее головы. С другой стороны, уже никто не сомневается, что личность и сознание человека запрятаны в голове, а точнее, в мозге. Если смотреть с этой точки зрения, то донорский материал - это туловище, а не голова.
Но одно дело - вопрос терминологии, и совсем другое - вопрос этики. Как отнесутся представители различных религий к пересадке головы? Если, по мнению верующих, в этом органе заключена душа, получается, отделять его от тела и уж тем более передавать кому-то другому не следует. Впрочем, для представителей тех религий, в которых вместилищем души считается некий другой орган, особенного запрета на трансплантацию головы/тела возникнуть не должно.
Интересно, что Роберт Уайт, который провел эксперимент по пересадке головы обезьяне, долгое время служил советником Папы Римского по этическим вопросам медицины. Именно под его руководством в 1981 году была создана Ватиканская комиссия по биомедицинской этике, пересмотревшая отношение католической церкви к смерти мозга и использованию стволовых клеток в медицине.
Психология
Отбросим возможные неудачи и представим, что цефалосоматический анастомоз все же удалось осуществить, пациент выжил и идет на поправку. Что дальше? Пересадка части мозга (гипофиза) преступника сделала из профессорской собаки Шарикова-человека, но человека не самых высоких моральных принципов. Это, конечно, булгаковская фантастика. Впрочем, все равно стоит задуматься: что будет чувствовать человек, получив при старой голове новое тело? Изменится ли его личность?
Прежде всего, возможно, что пациент не будет в полной мере ощущать себя самим собой. Другое туловище, другие конечности - это не только необычно видеть, но и ощущать мышцами и кожей. Информация от рецепторов напряжения в мышцах (проприорецепторов) и тактильных рецепторов (ощущающих прикосновения) в норме поступает в кору больших полушарий, где вместе с информацией от органов зрения формирует у человека образ тела. При любом изменении данных от рецепторов-«информаторов» этот образ несколько изменяется. Правда, обычно это происходит постепенно и практически незаметно - например, когда человек растет.
Радикальная же перемена в составе тела может повлечь за собой неожиданные последствия. Вполне вероятно, что пациент, перенесший пересадку головы / тела, может не опознать руку или ногу как свою. В таком случае она будет мешать человеку, так как он постоянно станет акцентировать на ней внимание (вспомните, как хотелось в детстве потрогать языком только что вылеченный зуб с новой пломбой или расчесать ссадину). Возможен и другой вариант: кора головного мозга запомнит расположение, форму и силу конечностей предыдущего тела, а раз их ощущение никуда не ушло, эти уже не существующие конечности будут восприниматься как фантомные.
Разумеется, это не все возможные проблемы. Сама личность человека, перенесшего пересадку головы, вполне может необратимо измениться - правда, никто пока не может точно сказать, как именно.