Zašto transplantacije mozga nisu moguće i da li su pokušane?

Poravnanje nerava donora i primaoca za potencijalnu transplantaciju mozga je jedna stvar - navesti ih da komuniciraju je sasvim druga.

U objektu kompanije Alcor u Arizoni, više od 150 odrubljenih glava, kako se tvrdi, leži u kriogenim komorama, sačuvane u nadi da bi budući medicinski napredak mogao da vrati ove mozgove u život u novim telima.

Preporučujemo

Pošto naučnici još ne mogu da ožive kriogeno sačuvan mozak, zašto su pacijenti uopšte zainteresovani za krioniku? Zašto ove glave jednostavno ne bi mogle da se prišiju na nova tela u današnje vreme, dok su još sveže? Drugim rečima, zašto transplantacija mozga nije moguća?

Dr Maks Krukof, docent neurohirurgije na Medicinskom koledžu Viskonsin, radije bi takvu proceduru opisao kao transplantaciju tela. Za razliku od pacijenta koji prima srce ili jetru donora, transplantacija mozga u telo pacijenta učinila bi ga „potpuno novim ljudskim bićem. Vaš identitet je u vašem mozgu“, rekao je on.

Ako zanemarimo semantiku, ova transplantacija je trenutno nemoguća jer hirurzi još ne mogu da uspostave signalne veze između nerava u centralnom nervnom sistemu, koji obuhvata mozak i kičmenu moždinu.

Transplantirani periferni nervi, koji se granaju po telu van mozga i kičmene moždine, mogu da uspostave komunikaciju sa svojim novim susedima, pošto ove nervne ćelije mogu da se regenerišu. Ima manje dokaza da centralni nervni sistem odraslog čoveka može da stvara nove neurone, a i ako može - to je u ograničenoj meri. Neuroni mogu da formiraju nove veze tokom čovekovog čitavog života, što je način na koji se učenje kodira, ali naučnici ne razumeju ovaj proces dovoljno dobro da bi ga iskoristili za transplantaciju.

Čak i delimična transplantacija mozga, poput zamene malog mozga, zasad je isključena. Što se malog mozga tiče, ta struktura je dom milionima specijalizovanih neurona zvanih Purkinjeove ćelije, od kojih svaka prima signale od hiljada drugih neurona. Broj veza je eksponencijalan, daleko iznad trenutnih mogućnosti.

Spajanje mozga i tela na nivou kičmene moždine bila bi najjednostavnija teorijska transplantacija mozga, pošto su veze između kičmenih neurona jednostavnije nego kod neurona u mozgu. Hirurg koji izvodi ovu transplantaciju glave mogao bi da poveže kožu, mišiće, krvne sudove i kosti u vratu, pa čak i da poravna nerve kičmene moždine, „ali još ne znamo kako da nateramo te ćelije da komuniciraju“, kaže Krukof.

Da li je transplantacija mozga ikad pokušana?

Naučnici su počeli da pokušavaju transplantacije glave na životinjama početkom 1900-ih sa pojavom novih tehnika šivenja krvnih sudova. Većina pasa i majmuna u tim eksperimentima preživela je najviše nekoliko dana. Istraživači su se mučili da naprave funkcionalan vaskularni sistem ili da kontrolišu odbacivanje transplantata pomoću imunosupresiva.

Foto: Pixabay

Počevši u 1970-im, dr Robert Vajt je transplantirao glave majmuna na nova tela. Životinje su mogle da žvaću i gutaju hranu nakon operacije, a postoperativni elektroencefalogrami (EEG) sugerisali da su njihovi mozgovi „budni“, iako nijedna nije preživela duže od devet dana.

Inspirisan ovim radom, italijanski hirurg dr Serđo Kanavero je 2013. godine izneo svoju viziju prve transplantacije ljudske glave, što je izazvalo negativne reakcije kolega na etičkoj i naučnoj osnovi. Kanaverova objava iz 2017. godine da je izvršio prvu transplantaciju glave na ljudskom lešu opisana je kao „nastavak odvratne prevare“: bioetičar Artur Kaplan sa Njujorškog univerziteta je takođe istakao verovatnoću imunskog odbacivanja i problem povezivanja mozga sa potpuno novim nervnim inputima.

Može li se neko tkivo transplantirati u centralni nervni sistem?

Iako hirurg ne može da zameni jedan mozak drugim, transplantacija matičnih ćelija ili organoida mogla bi jednog dana obnoviti oštećeno ili bolesno moždano tkivo.

Matične ćelije programirane da se razviju u neurone mogle bi imati bolje šanse da se integrišu u postojeću mrežu nego zreli neuroni, kažu istraživači sa Medicinskog fakulteta Univerziteta Južne Kalifornije.

Idealno bi bilo da ove matične ćelije potiču iz tkiva samog pacijenta, kako bi se smanjila mogućnost imunskog odbacivanja, ali standardizovane linije donorskih ćelija smanjuju potrebu za kontrolom kvaliteta. Tako bi neuroni iz tkiva jedne osobe mogli naseliti mozak druge osobe.

Terapije matičnim ćelijama testirane su u kliničkim ispitivanjima za Parkinsonovu bolest, moždani udar, povrede kičmene moždine i epilepsiju, ali nijedan od ovih tretmana za navedena stanja nije dobio dozvolu od američke Uprave za hranu i lekove (FDA) za komercijalnu upotrebu.

Buduća istraživanja će morati da se posvete potencijalnim rizicima ovih tehnika, kao što su nepotpuno diferencirane matične ćelije koje nakon transplantacije formiraju tumor, ili ćelije koje postanu neuroni i ometaju signalne putanje.

„Pitanje od milijardu dolara je kako da učinimo da transplantirane ćelije postanu baš one ćelije koje želimo i kako da osiguramo da se integrišu u one lokalne sklopove u koje želimo da odu“, kažu istraživači.

Matične ćelije se takođe koriste za stvaranje laboratorijski uzgojenih modela nervnog tkiva, zvanih organoidi, koji se mogu transplantirati u mozak. Studija iz 2023. godine izveštava da organoidi ljudskog mozga mogu da poprave oštećeni korteks kod pacova, iako su terapije na bazi transplantacije organoida godinama daleko. Takve procedure bi mogle biti invazivnije od transplantacije pojedinačnih matičnih ćelija i morale bi uzeti u obzir vaskularno snabdevanje novog tkiva.

(Telegraf Nauka/Live Science)