För ett århundrade sedan verkade organtransplantation en så underbar operation att utsikterna för dess introduktion i medicin främst diskuterades av science fiction-författare. Idag genomförs över hundra tusen transplantationsoperationer i världen varje år - från rutinmässiga njurtransplantationer till unika hjärttransplantationer. Men de verkliga mirakel verkar vara ännu kommande.
PROFESSOR DOWELLS MYSTERI
En av de mest tryckta romanerna av den sovjetiska science fictionförfattaren Alexander Belyaev är professor Dowells huvud, men få människor vet att det föregicks av en berättelse med samma namn. När berättelsen publicerades första gången 1925 gav författaren den en kort introduktion, där han berättade om sina samtida framsteg inom området transplantation:”Är det möjligt att återuppliva och förlänga aktiviteten för ett hjärtskär från ett nytt lik? Experiment för att återuppliva hjärtat är redan tjugo år gamla och har lett till gynnsamma resultat. Ett antal forskare arbetade för att lösa detta problem: Gaskell och Esvald, Ashov och Tavara, i Amerika - Kerel och andra.
Av särskilt intresse här är efternamnet - "Kerel". Vi pratar om den franska kirurgen Alexis Carrel, som var prototypen till Dowell och som 1912 fick Nobelpriset för "arbete med kärlsutur och transplantation av blodkärl och organ." Den allmänt erkända framgången för Carrels verksamhet, som pressen skrev mycket om, kunde tjäna som vägledande drivkraft för Belyaevs fantasi, även om författaren i sin introduktion hade fel - Carrel arbetade för i Amerika och i Frankrike. Transplantation fortsatte att vara i fokus för science fiction litterära fokus nästan fram till tidigt 1930-tal. Här räcker det för att komma ihåg romanen "Amfibian Man" (1928) om en ung man med hajgällor och berättelsen "Go-go" (1930) om en elefant med en mänsklig hjärna. Men då försvann intresset, eftersom det, som det verkade Belyaev, inte fanns några nya revolutionära genombrott. Fantastiskt var fel.
ANATOMISKA KIMRAR
De uppgifter som transplantationsspecialisterna ställde in sig var så långt före sin tid att de inte motsvarade befintlig teknik. På grund av detta lyckades de bara i isolerade fall att nå framgång. Ta huvudtransplantationen som Belyaev skrev om.
Kampanjvideo:
Det första experimentet av detta slag genomfördes den 21 maj 1908 av amerikanen Charles Guthrie. Han tog två hundar och anslöt deras cirkulationssystem så att den första hundens blod skulle gå igenom den andra; sedan tog han bort den andra hundens huvud och sydde det till basen på den första hundens hals. Det påsydda huvudet levde bara några minuter och visade de enklaste reflexerna, men viktigast av allt, bevisade Guthrie den huvudsakliga möjligheten för en sådan operation, vilket inspirerade hans följare.
Men det tog ett halvt sekel att få hans verk till ett acceptabelt resultat. Den sovjetiska biologen Vladimir Petrovich Demikhov, som också hade en teknisk utbildning, hanterade uppgiften. Han började sin vetenskapliga karriär mycket tidigt: 1937, som tredjeårsstudent, designade han ett konstgjort hjärta och implanterade det i en experimentell hund. Nio år senare lyckades Demikhov implantera ett andra hjärta till en annan hund, ändra det naturliga cirkulationssystemet, och snart kunde han helt transplantera hjärt-lungkomplexet, som blev en verklig sensation i världskirurgi. Tyvärr, i Sovjetunionen, var Demikhovs unika verksamheter skeptiska och han tvingades ändra sin arbetsplats.
Vladimir Demikhov genomförde sitt mest berömda experiment i ett laboratorium som ligger i källaren på Sklifosovsky Institute for Emergency Medicine: 1955, för första gången i historien, transplanterade han framgångsrikt ett valps huvud (med förben, lungor och matstrupen) på kroppen av en vuxen hund. Därefter, inom tio år, upprepade Demikhov denna operation tjugo gånger; en av hans "anatomiska chimärer" levde i en hel månad, de gjorde till och med en färgdokumentär om henne, vilket ganska mycket chockade allmänheten.
Tack vare Demikhovs arbete har transplantation gjort ett stort steg framåt. Till exempel kallade den sydafrikanska kirurgen Christian Barnard, som utförde den första framgångsrika mänskliga hjärttransplantationen 1967, Demikhov för sin lärare, och professor Robert White, som 1970 transplanterade en apahuvud från en kropp till en annan, i sina rapporter direkt pekade på erfarenheter av den sovjetiska föregångaren.
EXPERIMENTELL KANAVER
Trots enorma förväntningar snubblat transplantation över problemet med avstötning av givarorgan från mottagarens immunsystem (det vill säga patienten till vilken organet transplanteras), och under lång tid kunde inte forskare bestämma vad som bestämmer avvisningshastigheten. Det visade sig att kompatibiliteten bestäms av genetisk närhet, så de bästa givarna är de närmaste släktingarna.
Immunsystemet har framgångsrikt dämpats med cyklosporin, ett kraftfullt läkemedel som upptäcktes 1972. Men om vi talar om en huvudtransplantation, måste ett annat viktigt problem lösas - återförening av ryggmärgen, utan vilken, i stället för en ny "chimärisk" person, kommer en "chimärisk" förlamning att erhållas.
För närvarande löses problemet med fusogener - ämnen som främjar återförening av bindningar mellan celler, till exempel polyetylenglykol och kitosan. 2014 visade tyska forskare effektiviteten av polyetylenglykol (PEG): råttor förlamade genom kirurgisk separering av ryggmärgen återställd lokomotorisk aktivitet inom en månad.
Framgången för PEG fick den italienska kirurgen Sergio Canavero 2015 att förklara att den nuvarande medicinska nivån är tillräcklig för att genomföra en människohuvudtransplantation. Även om i den vetenskapliga världen hans uttalande togs med skepsis, går han konsekvent mot sitt mål.
Till att börja med reproducerade han tillsammans med en grupp sydkoreanska forskare ett experiment för att återställa ryggmärgen i experimentmöss med PEG. Nästa steg var användningen av den så kallade "Texas" PEG-lösningen, till vilken elektriskt ledande grafenanoribbons sattes, som tjänar till att stödja tillväxten av neuroner i rätt riktning. På grund av detta accelererades processen med regenerering av ryggmärgen märkbart: hos försöksråttor med en skadad ryggrad tog full återhämtning av alla funktioner två veckor, hos en vuxen hund - tre veckor.
I september 2016 meddelade Sergio Canavero att han hade genomfört en framgångsrik huvudtransplantation på en apa. I experimentet fick han hjälp av kinesiska forskare. Fusion av ryggmärgen utfördes inte den här gången - gruppen praktiserade tekniska procedurer för syning av kärlen. För att förhindra hjärncells död kyldes huvudet till 15 ° C. Den "Anatomiska Chimeraen", bestående av två apor, levde i tjugo timmar och sattes i vila.
Italienaren planerade den huvudsakliga transplantationsoperationen för mänskligt huvud för december 2017. Hans patient kommer att vara en trettio år gammal rysk programmerare Valery Spiridonov, som lider av en obotlig genetisk sjukdom - spinal muskelatrofi. Operationen kommer troligen att äga rum i en av de ledande vietnamesiska klinikerna och kommer enligt beräkningar att ta cirka trettiosex timmar.
Många ansedda forskare som är involverade i transplantation eller ryggmärgsrehabilitering har eftertryckt distanserat sig från Sergio Canavero och kallar honom en "äventyrare". De tror att experimentet med transplantation av Spiridonovs huvud på en givarkropp oundvikligen kommer att misslyckas, vilket kommer att påverka rykte negativt.
Vad händer om italienaren lyckas? Då kommer hans teknik att locka enorma investeringar, eftersom den kan användas för att läka många människor som är helt eller delvis förlamade. Det är riktigt att frågan om givarorgan kommer att komma upp kraftigt, men det är en annan historia.
Anton Pervushin
