- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -
В 2015 году в российских СМИ прогремела новость: итальянский нейрохирург Серджио Канаверо собирается произвести первую в мире пересадку головы! Его пациентом должен был стать на тот момент 33-летний программист Валерий Спиридонов, прикованный к инвалидному креслу из-за спинальной мышечной атрофии.
Тогда возмущались врачи, физиологи и неврологи, тогда торжествовали трансгуманисты и биохакеры, тогда подогревали интерес журналисты, тогда все больше интересовались незаурядными планами хирурга простые обыватели.
Как мы знаем, история расставила все по своим местам: операция не состоялась. Зато теперь есть возможность спокойно объяснить, почему она и не могла быть проведена. Без тысяч недовольных и неаргументированных голосов: «Вы не понимаете! Он сможет! Еще сто лет назад не мечтали и о пришивании пальца, значит, в ближайшем будущем возможно все!». Рассмотрим же более детально предпосылки такой операции, ее сложности и существующие технологии, а также видение самого Канаверо.
Для чего вообще понадобилась пересадка головы – или по-научному cephalosomatic anastomosis (CSA)? В кейсе, за который взялся Канаверо, у пациента было редкое генетическое заболевание, приводящее к постепенной мышечной дегенерации и отказу внутренних органов. Действительно, CSA можно было бы рассматривать в этом случае как «операцию отчаяния», заменяя запрограммированную по сути смерть на некую рулетку – либо смерть в результате неудачной операции, либо жизнь как минимум не хуже качеством (тело у Спиридонова практически не функционировало к моменту, когда об операции заговорили). Сложно сказать, насколько востребованной была бы такая трансплантация в принципе, но все, что развивает медицину и технологии и в перспективе может помочь другим пациентам – несомненное благо.
А насколько это развивает медицину? Ассоциацией первого уровня для планируемой Канаверо операции, помимо навязших в зубах примеров из художественной литературы, были эксперименты советского хирурга Владимира Демихова. [1]
Про его полузабытые трансплантации голов собакам в СССР в 1950–60-х вспомнили все. Да, Владимиром Петровичем были отработаны пионерские технологии, перенятые и развитые затем для трансплантации органов человека во всем мире. Что наводит неспециалиста на мысль: так значит, от животного до человека нужно сделать пресловутый один шаг? Осталось совсем немного, учитывая современные успехи и технологическую оснащенность медицины. Но это не так. Демихов не заходил в своих опытах дальше сшивания сосудов и тканей, обеспечивая только бесперебойный доступ кислорода к
В случае CSA необходимо решение качественно иной задачи – управляющая телом донорская голова. Успеть сшить магистральные сосуды, прочно скрепить позвонки, соединить пищеводы и трахеи – трудоемкие, но посильные задачи для обычной хирургии. Совсем другое дело – сохранение функций периферических нервов – двигательной, сенсорной. Только при этом CSA вообще имеет смысл, а цель хоть немного оправдывает средства. Ведь иначе проще заменить отказывающие органы аппаратным поддержанием функции – вроде того же ИВЛ или искусственного сердца.
Для восстановления управления телом требуются хирургические техники по сшиванию нервов и способы помощи им в активной и быстрой регенерации. Существуют ли они на сегодняшний день? Принципиально – да. Заглянем в медицинскую литературу. Есть вполне четкий алгоритм действий для хирургии поврежденных нервов в конечностях [3] – сокращенная цитата:
Существует четыре основных этапа реконструкции типа «конец к концу»— наиболее часто используемой методики восстановления нерва.
1) Концы нервов подготавливают, хирургически удаляя некротическую ткань, при необходимости сгибается сустав или проводят укорочение кости; 2) Концы нервов высвобождают для лучшей подвижности и подтягивают, оставляя между ними минимальный зазор; 3) Обеспечивают правильное соединение кровеносных сосудов и правильное позиционирование сшиваемых концов нервов по оси вращения; 4) Реконструируемый нерв сшивают наложением швов на эпиневрий, иногда сшивают отдельные группы нервных пучков. Это обычно предпочтительнее для крупных нервов, где сенсорные и двигательные волокна можно выделять и сшивать отдельно.
Там же оговариваются и возможные осложнения и ограничения. При такой операции главное – правильное совмещение оболочек пучков нервных волокон. Дистальный конец аксона (отрезок со стороны конечности, не содержащий тела клетки) погибнет [4], и новые должны будут регенерировать на его месте на всю длину. Регенерация аксонов пойдет с довольно впечатляющей скоростью 1-3 мм в сутки. То есть, грубо говоря, необходимо правильно совместить «кабель-каналы» – а отдельные «провода» прорастут туда самостоятельно. И здесь уже только остается надеяться на удачное прохождение регенерирующим аксоном места рассечения – не все они смогут преодолеть даже хирургически сшитый зазор. А при неправильном позиционировании, естественно, регенерация идет не по тому пути, причем у аксонов моторных нейронов есть преимущество в росте перед сенсорными. Все это может приводить к денервации органов, неполной двигательной функции и локальной потере чувствительности даже в случае успешной в целом регенерации нерва.
А теперь информация к размышлению: пучки моторных нейронов, иннервирующих человеческий бицепс, содержат 774 аксона [5].
А общее число моторных нейронов, чьи аксоны проходят через спинной
На эти вопросы Канаверо должен был ответить в самом начале. Проблему и пути ее решения он обобщил в виде проекта GEMINI по сшиванию спинного
Главными «звоночками» в его речи являются не амбициозность проекта и недостаток технических подробностей, а бравурная, даже самовосхваляющая подача. Канаверо вел себя как откровенный шоумен, хотя и является дипломированным профессионалом. Но работа на публику сделала свое дело. У специалистов возник сильный скепсис, но тему подхватили СМИ и общественность.
Нам из его выступления важно два момента: во-первых, его заявление об уникальных свойствах полиэтиленгликоля (ПЭГ) соединять между собой концы перерезанных нервных пучков. Во-вторых, он акцентирует внимание на том, что моторные нейроны в спинном
В 1990-м году американские ученые Краузе и Биттнер показали [6], что нерв восстанавливается гораздо лучше, если соединить его концы с помощью ПЭГ. Это вещество эффективно склеивает поврежденные клеточные мембраны, и сильно повышает шанс на репарацию. Работа была сделана на червях, и не выходила за рамки научного эксперимента. Особо осторожны авторы в обсуждении своих результатов, говоря, что у млекопитающих этот процесс намного сложнее из-за меньшей толщины аксонов, и требует «исключительной точности позиционирования соединяемых концов». Канаверо же возносит в абсолют этот экспериментальный метод, и обработку соединяемых концов спинного
А вот со вторым громким заявлением не согласятся многие биологи и врачи. Наш герой утверждает: есть некий альтернативный моторный путь, образованный часто расположенными нейронами, чьи короткие аксоны будут регенерировать быстро. Что ж, разберем это утверждение.
Во-первых, само по себе сомнительно, что он приводит цитату из работы Леона Ларуэлля [7] «La structure de la moelle épinière en coupes longitudinales» аж 1937 года. Тогда еще не были открыты многие современные методы вроде иммуногистохимии, еще неизвестна даже молекула ДНК – такая работа безнадежно стара, чтобы быть единственным отправным источником. Во-вторых, сейчас достоверно известно, что периферическая нервная система образована либо длинными аксонами нейронов из головного
Еще одна сильная, хотя и косвенная, аргументация против Канаверо – это простое логическое рассуждение: если бы его способ сращивания нервов с помощью ПЭГ масштабировался до спинного
Не правда ли, странная логика: ставить масштабную цель, где сложнейшая нерешенная проблема медицины заявлена просто как одна из задач? Все равно, что представить проект космической станции, где источником энергии будет термоядерный синтез – ну а чего, все остальные детали вроде ракеты-носителя, скафандров и жилых модулей разработаны до нас, осталась одна задача – да, сложная, но мы ведь сможем!
Проверим в публикациях по проекту GEMINI: смогли ли? Примерно с 2016 года Канаверо вошел в коллаборацию с азиатскими хирургами Рен Сяопином и Си-Юн Кимом. Первый является автором работ о трансплантации голов мышам, а также на «человеческой модели», то есть, трупном материале, о чем рассказывали в СМИ.
Пересадка головы на трупах состоялась, и неуспешной быть особо не могла. Нет, как раз-таки отработать все хирургические манипуляции и техники при CSA возможно только таким способом. И эта работа [8], наверное, наиболее качественная и практически значимая из всего GEMINI. Подробные иллюстрации, конкретные техники фиксации, сшивания и так далее . Но аксоны у трупа регенерировать, естественно, не будут, и для этого подойдут только опыты на животных. Каких успехов Сяопин достиг на животных? Для начала, под громкими словами Head Transplantation in Mouse Model скрывается короткая статья [9] о пришивании головы одной мыши на другую мышь, с объединением кровеносной системы и сохранением жизненных показателей (ЭЭГ) донорской головы. Здесь Рен Сяопин просто воспроизвел на грызунах эксперименты Демихова и Уайта полувековой давности!
Более интересны работы Си-Юн Кима на крысах. В одном исследовании [10] после разрезания спинного
Впечатляет, но… ничего не доказывает. Можно разрезать, скажем, весь жгут автомобильной проводки, скрутить его наобум заново и подключить к аккумулятору. Если при этом загорятся стоп-сигналы – вовсе не значит, что они подключены правильно, они просто получили электрический сигнал, правда непонятно, по какому пути.
В обзоре по проекту GEMINI [11] в журнале Surgery [11]говорится уже о восстановлении двигательной функции крыс. Видео в приложении к обзору – единственное доказательство результатов работы группы. На нем показана и операция рассечения спинного
Тем не менее, Канаверо в соавторстве с Реном в 2016-м выпускает итоговую статью [13] с пафосным названием «Хьюстон, GEMINI приземлился» – довольно неуместные отсылки к космической программе США. Он красочно описывает, и как «ахнул при виде выздоровевших крыс» из статьи в Surgery журналист Associated Press, и успехи со сшитыми из двух мышами, и о перспективах применения ПЭГ. Ловко, как фокусник, втыкающий шпаги в ящик с ассистенткой, Канаверо создал иллюзию большой проделанной работы, обходя на деле все критические места. Но если разобраться в его запрятанных, подобно матрешкам, экспериментах по ссылкам в его же обзорах по GEMINI – становится ясно, что он не показал ничего важного и нового. Строго говоря, для такого радикального вмешательства, как CSA, у него нет вменяемой статистики эффективности на животных, не говоря уже о доклинических исследованиях. И это подразумевая, что мы безоговорочно доверяем его статьям, как они есть: например, что из всех опытов не были отобраны только удачные кейсы, не было не собак и крыс, которым не помог ПЭГ, и т. п.
Далее, как мы знаем из новейшей истории, случились странные вещи. Канаверо вроде бы объявил, что будет сотрудничать с китайскими хирургами и учреждениями, а значит, Спиридонов ему не подходит – дескать, неэтично пересаживать голову белого на тело азиата. Сам Спиридонов завел семью и решил посвятить время ей, а не играть в сомнительную рулетку со смертью. Яркая и скандальная история тихо потухла, как и положено любому скаму.
Итак, подытожим. То, что предлагал Канаверо – это пиар-проект, основанный на его убежденных высказываниях, что в рамках пересадки головы он походя решит одну из сложнейших нейрохирургических задач – сращение спинного
Да, кстати, а что же делает Канаверо сейчас? А он вместе со старым товарищем Рен Сяопином переключился на новый проект – на упомянутые в статье спинальные травмы [14]. Он собирается пересаживать уже не голову, а только участок спинного
Стоит ли публично осуждать тщеславие и обвинять в хайпе подобных авантюристов от науки? Наверное нет, чтобы не подогревать лишний интерес к их проектам. А вот внимательно разбирать с точки зрения специалистов стоит, и не в форме дискуссий, а четко обозначая, что из сказанного ими реально, а что – ложь и подмена понятий. Ведь сознательное введение в заблуждение о чудодейственной технологии – серьезное преступление как минимум против медицинской этики.
Автор статьи @Vsevo10d [15]
НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:
— 15% на все тарифы VDS [16] (кроме тарифа Прогрев) — HABRFIRSTVDS.
Автор:
FirstJohn
Источник [17]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/e-ksperiment/375497
Ссылки в тексте:
[1] советского хирурга Владимира Демихова.: https://rustransplant.com/demixov-istoriya-glavnogo-cheloveka-v-mirovoj-transplantologii/
[2] мозгу: http://www.braintools.ru
[3] действий для хирургии поврежденных нервов в конечностях: https://dx.doi.org/10.2174%2F1874325001408010199
[4] погибнет: https://en.wikipedia.org/wiki/Wallerian_degeneration
[5] содержат 774 аксона: https://www.cambridge.org/core/books/abs/disorders-of-voluntary-muscle/structure-and-function-of-muscle-fibers-and-motor-units/D8DBDA5D8D7525311152A252C2CBDA36
[6] Краузе и Биттнер показали: https://www.pnas.org/doi/epdf/10.1073/pnas.87.4.1471
[7] из работы Леона Ларуэлля: https://books.google.ru/books/about/La_structure_de_la_moelle_%C3%A9pini%C3%A8re_en.html?id=S_gEywEACAAJ
[8] эта работа: https://surgicalneurologyint.com/surgicalint-articles/first-cephalosomatic-anastomosis-in-a-human-model/
[9] короткая статья: https://doi.org/10.1111/cns.12341
[10] одном исследовании: https://dx.doi.org/10.1038%2Fsc.2016.72
[11] обзоре по проекту GEMINI: https://doi.org/10.1016/j.surg.2016.03.023
[12] Еще одна статья: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5026027/
[13] итоговую статью: https://dx.doi.org/10.4103%2F2152-7806.190473
[14] спинальные травмы: https://dx.doi.org/10.25259%2FSNI_395_2021
[15] @Vsevo10d: https://habr.com/ru/users/Vsevo10d/
[16] 15% на все тарифы VDS: https://firstvds.ru/?utm_source=habr&utm_medium=article&utm_campaign=product&utm_content=vds15exeptprogrev
[17] Источник: https://habr.com/ru/post/667888/?utm_source=habrahabr&utm_medium=rss&utm_campaign=667888
Нажмите здесь для печати.