Почему пересадка мозга невозможна? Ученые дали ответ

Современная медицина умеет пересаживать практически все органы человеческого тела, но пересадка мозга или головы целиком остается уделом фантастических романов.

В криогенных камерах центра Alcor в Аризоне хранится более 150 человеческих голов — ученые надеются, что будущие медицинские технологии смогут вернуть эти мозги к жизни в новых телах. Но возникает закономерный вопрос: если ученые все равно не могут оживить замороженный мозг, почему бы не пересадить голову на новое тело без заморозки, как пересаживают различные донорские органы — сердца, легкие, почки?

Доктор Макс Крукофф, нейрохирург из Медицинского колледжа Висконсина, предпочитает называть подобную процедуру пересадкой тела, а не мозга. «В отличие от пациента, получающего донорское сердце или печень, пересадка мозга сделала бы его совершенно новым человеком, — объясняет он. — Ваша личность, ваша идентичность содержится в вашем мозге».

Главная проблема заключается в том, что хирурги пока не могут создавать функциональные связи между нервами центральной нервной системы (к ней относятся головной и спинной мозг). Периферические нервы, которые ответвляются по всему телу за пределами ЦНС, способны регенерировать и со временем могут наладить связь с новыми соседями. Однако взрослая человеческая центральная нервная система если и производит новые нейроны (по этому поводу в научном мире до сих пор ведется дискуссия), то делает это в крайне ограниченном количестве.

Даже частичная пересадка мозга, например, замена мозжечка, сейчас невозможна. Мозжечок содержит миллионы специализированных клеток Пуркинье, каждая из которых получает сигналы от тысяч других нейронов. «Количество соединений экспоненциально, — отмечает Крукофф. — И оно находится далеко за пределами наших возможностей».

Попытки пересадки головы начались в начале XX века с появлением новых техник сшивания кровеносных сосудов. Большинство собак и обезьян в этих экспериментах, если им и удавалось пережить саму операцию, жили после нее всего несколько дней. С 1970 года доктор Роберт Уайт пересаживал головы обезьян на новые тела — животные после такого вмешательства могли жевать и глотать пищу, но ни одна особь не прожила более девяти дней.

В 2013 году итальянский хирург Серджио Канаверо объявлял о планах человеческой пересадки головы и даже заявлял о «первой операции» на трупе, однако коллеги жестко критиковали его за научную несостоятельность и игнорирование проблем иммунного отторжения и восстановления проводимости спинного мозга.

Это не значит, что понятие трансплантации вообще нельзя применять в отношении мозга. Трансплантация стволовых клеток и органоидов — миниатюрных «органов в пробирке» — вполне реальные направления работы с мозгом и они уже активно развиваются. Стволовые клетки, запрограммированные на превращение в нейроны, теоретически могут встраиваться в существующие нервные цепи лучше, чем зрелые нейроны. Уже идут клинические испытания таких методик при болезни Паркинсона, последствиях инсульта, травмах спинного мозга и эпилепсии, хотя ни одна подобная терапия пока не одобрена для широкого применения в медицинской практике.

«Главная проблема трансплантации стволовых заключается в том, как сделать так, чтобы пересаженные клетки стали именно теми, какими нам нужно, и встроились именно в те цепи, куда мы хотим их поместить», — подчеркивает нейрофизиолог из Университета Южной Калифорнии Руслан Руст. Риски здесь очень серьезные: клетки, которые не прошли полноценную дифференциацию, могут превратиться в опухоль, а неправильно интегрированные нейроны — нарушить работу мозга.

Стволовые клетки можно использовать и для выращивания в лабораторных условиях моделей нервной ткани — органиодов, которые в свою очередь можно пересаживать с мозг. В исследовании 2023 года органоиды человеческого мозга восстанавливали поврежденную кору мозга крыс. Но до клинического применения этой методики тоже еще далеко: нужно решать задачи кровоснабжения, взаимодействия с остальной нервной системой и безопасности.

На этом фоне замораживание голов выглядит ставкой на далекое будущее. Его сторонники надеются, что когда‑нибудь наука научится не только лечить отдельные нейродегенеративные заболевания, но и восстанавливать сложные сети мозга и заново подключать их к новому телу. Сегодня же ни пересадка мозга, ни пересадка головы, ни даже «размораживание» криоконсервированного мозга с сохранением его функций не находятся даже на горизонте реальной медицины — это сфера теоретических обсуждений и долгосрочных футуристических сценариев.

Ранее в России разработали метод пересадки сердца без его остановки.