For et århundre siden virket organtransplantasjon en så vidunderlig operasjon at utsiktene for introduksjon i medisin hovedsakelig ble diskutert av science fiction-forfattere. I dag utføres over hundre tusen transplantasjonsoperasjoner i verden hvert år - fra rutinemessige nyretransplantasjoner til unike hjertetransplantasjoner. Men de virkelige miraklene ser ut til å komme ennå.
MYSTERIEN AV PROFESSOR DOWELL
En av de mest trykte romanene av den sovjetiske science fiction-forfatteren Alexander Belyaev er professor Dowells hode, men de færreste vet at den ble gitt etter en historie med samme navn. Da historien ble utgitt første gang i 1925, ga forfatteren den med en kort introduksjon, der han snakket om sin samtidige prestasjoner innen transplantasjon: “Er det mulig å gjenopplive og forlenge aktiviteten til et hjerte snitt fra et friskt lik? Eksperimenter med å revitalisere hjertet er allerede tjue år gamle og har ført til gunstige resultater. En rekke forskere har jobbet for å løse dette problemet: Gaskell og Eswald, Ashov og Tavara, i Amerika - Kerel og andre."
Av spesiell interesse her er etternavnet - "Kerel". Vi snakker om den franske kirurgen Alexis Carrell, som var prototypen til Dowell og som i 1912 mottok Nobelprisen for "arbeid med vaskulær sutur og transplantasjon av blodkar og organer." Den generelt anerkjente suksessen med Carrels operasjoner, som pressen skrev mye om, kunne tjene som en ledende drivkraft for Belyaevs fantasi, selv om forfatteren i sin innledning tok feil - Carrel jobbet for i Amerika og i Frankrike. Transplantasjon var fortsatt i fokus for science fiction litterære fokus nesten frem til begynnelsen av 1930-tallet. Her er det nok å minne om romanen "Amfibian Man" (1928) om en ung mann med hai gjeller og historien "Go-to-go" (1930) om en elefant med en menneskelig hjerne. Imidlertid bleknet interessen bort, for det så ut som Belyaev, det var ingen nye revolusjonære gjennombrudd. Fantastisk tok feil.
ANATOMISKE KJEMPER
Oppgavene som transplantasjonsspesialistene satte seg var så forut for sin tid at de ikke samsvarer med eksisterende teknologier. På grunn av dette klarte de bare i isolerte tilfeller å oppnå suksess. Ta hodetransplantasjonen som Belyaev skrev om.
Salgsfremmende video:
Det første eksperimentet av denne typen ble utført 21. mai 1908 av amerikaneren Charles Guthrie. Han tok to hunder og koblet sirkulasjonssystemene deres slik at blodet til den første hunden skulle gå gjennom hodet til den andre; så løsnet han den andre hundens hode og sydde det til bunnen av den første hundens nakke. Det sydd hodet levde bare noen få minutter og demonstrerte de enkleste refleksene, men viktigst av alt, beviste Guthrie den viktigste muligheten for en slik operasjon, noe som inspirerte hans tilhengere.
Det tok imidlertid et halvt århundre å bringe verkene hans til et akseptabelt resultat. Den sovjetiske biologen Vladimir Petrovich Demikhov, som også hadde en teknisk utdanning, taklet oppgaven. Han begynte sin vitenskapelige karriere veldig tidlig: i 1937 designet han som tredjeårsstudent et kunstig hjerte og implanterte det i en eksperimentell hund. Ni år senere klarte Demikhov å implantere et annet hjerte til en annen hund ved å endre det naturlige sirkulasjonssystemet, og snart var han i stand til å transplantere hjerte-lungekomplekset, som ble en ekte sensasjon i verdens kirurgi. Dessverre, i Sovjetunionen, var Demikhovs unike operasjoner skeptiske, og han ble tvunget til å endre arbeidsstedet.
Vladimir Demikhov gjennomførte sitt mest kjente eksperiment i et laboratorium som ligger i kjelleren på Sklifosovsky Institute for Emergency Medicine: i 1955, for første gang i historien, transplanterte han vellykket med et valpehode (med forstykker, lunger og spiserør) på kroppen til en voksen hund. Deretter, innen ti år, gjentok Demikhov denne operasjonen tjue ganger; en av hans "anatomiske kimærer" levde i en hel måned, de lagde til og med en fargedokumentar om henne, noe som ganske sjokkerte publikum.
Takket være Demikhovs arbeid har transplantasjon gjort et stort skritt fremover. For eksempel kalte den sørafrikanske kirurgen Christian Barnard, som utførte den første vellykkede menneskelige hjertetransplantasjonen i 1967, Demikhov for læreren sin, og professor Robert White, som i 1970 transplanterte et apehode fra en kropp til en annen, i sine rapporter direkte pekte på erfaringer fra den sovjetiske forgjenger.
EKSPERIMENTELL KANAVER
Til tross for enorme forventninger, snublet transplantasjon over problemet med avvisning av donororganer av immunsystemet til mottakeren (det vil si pasienten som organet er transplantert til), og i lang tid kunne ikke forskere bestemme hva som bestemmer avvisningshastigheten. Det viste seg at kompatibilitet bestemmes av genetisk nærhet, så de beste giverne er de nærmeste pårørende.
Immunsystemet er blitt vellykket undertrykt med cyklosporin, et kraftig medikament som ble oppdaget i 1972. Men hvis vi snakker om en hodetransplantasjon, er det nødvendig å løse et annet viktig problem - gjenforeningen av ryggmargen, uten hvilken, i stedet for en ny "kimærisk" person, vil en "kimærisk" lammelse vise seg.
Foreløpig løses problemet ved hjelp av fusogener - stoffer som fremmer gjenforening av bindinger mellom celler, som for eksempel polyetylenglykol og kitosan. I 2014 viste tyske forskere effektiviteten av polyetylenglykol (PEG): rotter lammet av kirurgisk separasjon av ryggmargen gjenopprettet lokomotorisk aktivitet i løpet av en måned.
Suksessen til PEG fikk den italienske kirurgen Sergio Canavero i 2015 til å erklære at dagens medisinnivå er tilstrekkelig til å gjennomføre en hodetransplantasjon av mennesker. Selv om hans uttalelse ble tatt med skepsis i den vitenskapelige verden, beveger han seg konsekvent mot målet sitt.
Først og fremst reproduserte han sammen med en gruppe sørkoreanske forskere et eksperiment for å gjenopprette ryggmargen i eksperimentelle mus ved hjelp av PEG. Neste trinn var bruken av den såkalte "Texas" PEG-løsningen, som ble tilsatt elektrisk ledende grafenanoribånd, som tjener til å støtte veksten av nevroner i riktig retning. På grunn av dette ble prosessen med regenerering av ryggmargen merkbart akselerert: hos eksperimentelle rotter med en skadet ryggrad tok full utvinning av alle funksjoner to uker, hos en voksen hund - tre uker.
I september 2016 kunngjorde Sergio Canavero at han hadde utført en vellykket hodetransplantasjon på en ape. I eksperimentet fikk han hjelp av kinesiske forskere. Fusjon av ryggmargen ble ikke utført denne gangen - gruppen øvde på tekniske prosedyrer for å sy karene. For å forhindre døden av hjerneceller ble hodet avkjølt til 15 ° C. Den "Anatomiske kimæren", bestående av to aper, levde i tjue timer og ble lagt i dvale.
Italieneren planla den viktigste transplantasjonsoperasjonen for menneskelig hode i desember 2017. Pasienten hans vil være en tretti år gammel russisk programmerer Valery Spiridonov, som lider av en uhelbredelig genetisk sykdom - spinal muskelatrofi. Operasjonen vil trolig finne sted i en av de ledende vietnamesiske klinikkene og vil, ifølge beregninger, omlag trettiseks timer.
Mange anerkjente forskere som er involvert i transplantasjon eller rehabilitering av ryggmargen, har ettertrykkelig distansert seg fra Sergio Canavero og kalt ham en "eventyrer." De tror at eksperimentet med transplantasjon av Spiridonovs hode på et donororgan uunngåelig vil mislykkes, noe som vil påvirke omdømmet negativt.
Hva om italieneren lykkes? Da vil teknologien hans tiltrekke seg enorme investeringer, fordi den kan brukes til å helbrede mange mennesker som er delvis eller fullstendig lammet. Riktignok vil spørsmålet om giverorganer komme raskt frem, men det er en annen historie.
Anton Pervushin
