Vor einem Jahrhundert schien die Organtransplantation eine so wundersame Operation zu sein, dass die Aussichten für ihre Einführung in die Medizin hauptsächlich von Science-Fiction-Autoren diskutiert wurden. Heute werden weltweit jedes Jahr über hunderttausend Transplantationen durchgeführt - von routinemäßigen Nierentransplantationen bis hin zu einzigartigen Herztransplantationen. Aber die wirklichen Wunder scheinen noch zu kommen.
DAS GEHEIMNIS VON PROFESSOR DOWELL
Einer der am meisten nachgedruckten Romane des sowjetischen Science-Fiction-Schriftstellers Alexander Belyaev ist Professor Dowells Kopf, aber nur wenige wissen, dass ihm eine gleichnamige Geschichte vorausging. Als die Geschichte 1925 zum ersten Mal veröffentlicht wurde, gab der Autor ihr eine kurze Einführung, in der er über seine zeitgenössischen Errungenschaften auf dem Gebiet der Transplantation sprach: „Ist es möglich, die Aktivität eines aus einer frischen Leiche geschnittenen Herzens wiederzubeleben und zu verlängern? Experimente zur Revitalisierung des Herzens sind bereits zwanzig Jahre alt und haben zu günstigen Ergebnissen geführt. Eine Reihe von Wissenschaftlern hat daran gearbeitet, dieses Problem zu lösen: Gaskell und Eswald, Ashov und Tavara in Amerika - Kerel und andere."
Von besonderem Interesse ist hier der Nachname - "Kerel". Wir sprechen über den französischen Chirurgen Alexis Carrell, der der Prototyp von Dowell war und 1912 den Nobelpreis für "Arbeiten zur Gefäßnaht und Transplantation von Blutgefäßen und Organen" erhielt. Der allgemein anerkannte Erfolg von Carrels Operationen, über den die Presse viel schrieb, könnte als Leitmotiv für Belyaevs Vorstellungskraft dienen, obwohl sich der Schriftsteller in seiner Einführung geirrt hatte - Carrel arbeitete in Amerika und in Frankreich. Die Transplantation stand fast bis in die frühen 1930er Jahre im Mittelpunkt des literarischen Schwerpunkts der Science-Fiction. Hier genügt es, an den Roman "Amphibian Man" (1928) über einen jungen Mann mit Haikiemen und die Geschichte "Go-to-go" (1930) über einen Elefanten mit menschlichem Gehirn zu erinnern. Dann ließ das Interesse jedoch nach, denn wie es Belyaev schien, gab es keine neuen revolutionären Durchbrüche. Fantastisch war falsch.
ANATOMISCHE CHIMER
Die Aufgaben, die sich die Transplantationsspezialisten stellten, waren ihrer Zeit so weit voraus, dass sie nicht den vorhandenen Technologien entsprachen. Aus diesem Grund gelang es ihnen nur in Einzelfällen, Erfolg zu haben. Nehmen Sie die Kopftransplantation, über die Belyaev geschrieben hat.
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Das erste Experiment dieser Art wurde am 21. Mai 1908 vom Amerikaner Charles Guthrie durchgeführt. Er nahm zwei Hunde und verband ihre Kreislaufsysteme, so dass das Blut des ersten Hundes durch den Kopf des zweiten ging; dann nahm er den Kopf des zweiten Hundes ab und nähte ihn an die Basis des Halses des ersten Hundes. Der genähte Kopf lebte nur wenige Minuten und zeigte die einfachsten Reflexe, aber am wichtigsten war, dass Guthrie die grundlegende Möglichkeit einer solchen Operation bewies, die seine Anhänger inspirierte.
Es dauerte jedoch ein halbes Jahrhundert, um seine Arbeit zu einem akzeptablen Ergebnis zu bringen. Der sowjetische Biologe Vladimir Petrovich Demikhov, der ebenfalls eine technische Ausbildung hatte, bewältigte die Aufgabe. Er begann seine wissenschaftliche Karriere sehr früh: 1937 entwarf er als Student im dritten Jahr ein künstliches Herz und implantierte es einem Versuchshund. Neun Jahre später gelang es Demikhov, einem anderen Hund ein zweites Herz zu implantieren, wodurch das natürliche Kreislaufsystem verändert wurde, und bald konnte er den kardiopulmonalen Komplex vollständig transplantieren, was in der Weltchirurgie zu einer echten Sensation wurde. Leider waren Demikhovs einzigartige Operationen in der Sowjetunion skeptisch und er war gezwungen, seinen Arbeitsplatz zu wechseln.
Vladimir Demikhov führte sein berühmtestes Experiment in einem Labor im Keller des Sklifosovsky-Instituts für Notfallmedizin durch: 1955 transplantierte er zum ersten Mal in der Geschichte erfolgreich den Kopf eines Welpen (mit Vorderbeinen, Lungen und Speiseröhre) auf den Körper eines erwachsenen Hundes. Anschließend wiederholte Demikhov diese Operation innerhalb von zehn Jahren zwanzigmal; Eine seiner "anatomischen Chimären" lebte einen ganzen Monat, sie drehten sogar eine Farbdokumentation über sie, was die Öffentlichkeit ziemlich schockierte.
Dank Demikhovs Arbeit hat die Transplantation einen großen Schritt nach vorne gemacht. Zum Beispiel nannten der südafrikanische Chirurg Christian Barnard, der 1967 die erste erfolgreiche Herztransplantation beim Menschen durchführte, Demikhov seinen Lehrer und Professor Robert White, der 1970 den Kopf eines Affen von einem Körper zum anderen transplantierte, in seinen Berichten direkt Erfahrungen des sowjetischen Vorgängers.
EXPERIMENTELLER KANAVER
Trotz großer Erwartungen stieß die Transplantation auf das Problem der Abstoßung von Spenderorganen durch das Immunsystem des Empfängers (dh des Patienten, dem das Organ transplantiert wurde), und Wissenschaftler konnten lange Zeit nicht bestimmen, was die Abstoßungsrate bestimmt. Es stellte sich heraus, dass die Kompatibilität durch die genetische Nähe bestimmt wird, sodass die besten Spender die engsten Verwandten sind.
Das Immunsystem wurde erfolgreich mit Cyclosporin unterdrückt, einem starken Medikament, das 1972 entdeckt wurde. Wenn es sich jedoch um eine Kopftransplantation handelt, muss ein weiteres wichtiges Problem gelöst werden - die Wiedervereinigung des Rückenmarks, ohne die sich anstelle einer neuen „chimären“Person ein „chimärer“Gelähmter herausstellen wird.
Derzeit wird das Problem mit Fusogenen gelöst - Substanzen, die die Wiedervereinigung von Bindungen zwischen Zellen fördern, wie beispielsweise Polyethylenglykol und Chitosan. Im Jahr 2014 zeigten deutsche Forscher die Wirksamkeit von Polyethylenglykol (PEG): Ratten, die durch chirurgische Trennung des Rückenmarks gelähmt waren, stellten innerhalb eines Monats die Bewegungsaktivität wieder her.
Der Erfolg von PEG veranlasste den italienischen Chirurgen Sergio Canavero im Jahr 2015 zu der Feststellung, dass das derzeitige medizinische Niveau ausreicht, um eine Transplantation des menschlichen Kopfes durchzuführen. Obwohl seine Aussage in der wissenschaftlichen Welt mit Skepsis aufgenommen wurde, bewegt er sich konsequent auf sein Ziel zu.
Zunächst reproduzierte er zusammen mit einer Gruppe südkoreanischer Wissenschaftler ein Experiment zur Wiederherstellung des Rückenmarks bei experimentellen Mäusen unter Verwendung von PEG. Der nächste Schritt war die Verwendung der sogenannten "Texas" -PEG-Lösung, zu der elektrisch leitende Graphen-Nanobänder hinzugefügt wurden, die das Wachstum von Neuronen in die richtige Richtung unterstützen. Aufgrund dessen wurde der Regenerationsprozess des Rückenmarks spürbar beschleunigt: Bei Versuchsratten mit einer beschädigten Wirbelsäule dauerte die vollständige Wiederherstellung aller Funktionen zwei Wochen, bei einem erwachsenen Hund drei Wochen.
Im September 2016 gab Sergio Canavero bekannt, dass er eine erfolgreiche Kopftransplantation an einem Affen durchgeführt hatte. Bei dem Experiment wurde er von chinesischen Wissenschaftlern unterstützt. Die Fusion des Rückenmarks wurde diesmal nicht durchgeführt - die Gruppe übte technische Verfahren zum Nähen der Gefäße. Um den Tod von Gehirnzellen zu verhindern, wurde der Kopf auf 15 ° C abgekühlt. Die "Anatomische Chimäre", bestehend aus zwei Affen, lebte zwanzig Stunden und wurde eingeschläfert.
Der Italiener plante die Haupttransplantation des menschlichen Kopfes für Dezember 2017. Sein Patient wird der 30-jährige russische Programmierer Valery Spiridonov sein, der an einer unheilbaren genetischen Krankheit leidet - einer Muskelatrophie der Wirbelsäule. Die Operation wird wahrscheinlich in einer der führenden vietnamesischen Kliniken stattfinden und nach Berechnungen etwa sechsunddreißig Stunden dauern.
Viele angesehene Wissenschaftler, die an der Transplantation oder Rehabilitation des Rückenmarks beteiligt sind, haben sich nachdrücklich von Sergio Canavero distanziert und ihn als "Abenteurer" bezeichnet. Sie glauben, dass das Experiment mit der Transplantation von Spiridonovs Kopf auf einen Spenderkörper unvermeidlich scheitern wird, was sich negativ auf den Ruf auswirken wird.
Was ist, wenn der Italiener Erfolg hat? Dann wird seine Technologie enorme Investitionen anziehen, da sie dazu verwendet werden kann, viele Menschen zu heilen, die teilweise oder vollständig gelähmt sind. Die Frage der Spenderorganisationen wird zwar scharf auftauchen, aber das ist eine andere Geschichte.
Anton Pervushin
