De Russische programmeur Vladimir Spiridonov, die lijdt aan spinale spieratrofie, wil zijn hoofd op een ander lichaam laten zetten (foto: DPA)

Ik zal wel een weekhartig wezen zijn, maar ik vind de plannen van de Italiaanse chirurg Sergio Canavero om een hoofd te transplanteren toch heel erg Frankenstein. Hij zou een hond hebben geopereerd die een vrijwel volledige breuk van de ruggengraat had. Die zou drie weken na de operatie weer hebben gelopen. De techniek die hij daarbij gebruikt heeft zou ook gebruikt kunnen worden bij een hoofdtransplantatie (of lichaamstransplantatie, het is maar hoe je het bekijkt).  Canavero’s collega’s zijn allerminst overtuigd. De Italiaan denkt zelf dat zo’n operatie volgend jaar al kan worden uitgevoerd. In Rusland wacht al een hoofd.

Neurowetenschapper Jerry Silver van de Case Western Reserve-universiteit in Ohio (VS) is kritisch. Om twee ruggengraten aan elkaar te verbinden bij een hoofdtransplantatie of bij een breuk in de ruggengraat moeten duizenden zenuwen met elkaar worden verbonden. Als die zenuwen niet (goed) verbonden zijn dan groeien ze langs elkaar heen en zijn verder voor de signaaloverdracht nutteloos.

In drie artikelen in het wetenschappelijke blad  Surgical Neurology International, beweren Canavero c.s. dat polyetheenglycol dat magische verbindingswerk doet. Een soort superlijm. De Koreaanse onderzoeker C-Yoon Kim van de Konkuk-universiteit in Seoul zou de ruggengraat van 16 muisjes hebben doorgesneden. Vervolgend spoot hij polyetheenglycol (PEG) in de ruimte tussen de ruggengraateinden bij de helft van die zo mishandelde muisjes en een zoutoplossing bij de rest. Na vier weken was bij vier van de acht PEG-muisjes weer enige beweging waar te nemen en geen bij de controlegroep. De andere drie PEG-muisjes overleden, evenals de acht zout-muisjes.

Grafeen

Ondertussen werkte een groep aan de Rice-universiteit in Houston (VS) aan een beter alternatief voor PEG. Toevoeging van nanografeenlinten, die elektrisch geleidbaar zijn, zou een betere verbinding tussen de zenuwen tot stand brengen. “Mij gaat het om het herstellen van de ruggengraat”, zegt  onderzoeker James Tour van Rice. “Als dat werkt dan betekent dat een geweldige vooruitgang bij de behandeling van beschadigingen aan de ruggengraat. Als je een hoofdtransplantatie wil uitvoeren, dan heb je zoiets nodig.”
PEG zou er voor zorgen dat de vetmoleculen in de celmembranen elkaar aantrekken, waardoor de cellen zich zouden groeperen. Dat proces zou verbeterd kunnen worden door die nanolintjes van grafeen. Die zouden dat groeiproces richting (kunnen) geven. Volgens Tour doen die lintjes dat op twee manieren: ze geleiden stroom, wat er voor zorgt dat de zenuwcellen groeien, en die cellen schijnen een voorkeur te hebben langs die linten te groeien, wat er voor zorgt dat de zenuwuiteinden elkaar uiteindelijk tegenkomen.

Ik vraag me dan af of op die manier de juiste zenuwbanen met elkaar verbonden worden. Als die zenuwbanen zich zo maar met een andere zenuwbaan verbinden zou je wel eens vreemde effecten kunnen krijgen. Een elektricien verbindt ook niet willekeurig stroomdraadjes met elkaar.

De Koreaaanse onderzoekers, die het spul van Rice Texas-PEG genoemd hebben, spoten dat in bij vijf ratten met een ruggengraatbreuk, vlak na de breuk. Vijf controleratten kregen zout ingespoten. De volgende dag keken de onderzoekers door stimulatie van de ruggengraat of die al elektrische signalen doorgaf. Dat gebeurde enigszins bij de PEG-ratten en geheel niet bij de zout-ratten.
De onderzoekers hadden de pech dat hun lab onder water kwam te staan, waardoor vier van de vijf PEG-ratten verdronken. De enige overgebleven PEG-rat vertoonde na twee dagen bewuste beweging in al vier de poten en een week later kan de rat staan, maar had problemen met zijn evenwicht. Na twee weken zou de rat hebben kunnen lopen, op zijn achterpoten hebben kunnen staan en zelf voedsel zijn gaan zoeken. Volgens Kim was daarvan bij de controleratten niets te merken.

In een laatste experiment probeerde de Koreaanse onderzoekers het originele PEG uit bij een hond met een vrijwel volledige neklaesie. Meer dan 90% van de ruggengraat zou door gescheiden zijn, iets wat je ook ziet bij mensen met steekwonden in de ruggengraat.
De volgende dag was de hond geheel verlamd, maar na drie dagen veroonde de met PEG ingespoten hond enige beweging met al zijn poten. Na twee weken sleepte de hond met zijn voorpoten zijn achterlijf achter zich aan en in de derde week kon de hond weer lopen. Volgens de onderzoekers begon de hond weer voorwerpen te pakken, met zijn staart te kwispelen en zijn normale leven weer te leven. Er was geen controlehond.

Niet voor mensen (?)

Deskundigen zijn niet overtuigd. Silver: “Die hond is een enkel geval en daar leer je niet veel van. Ze zeggen dat ze de ruggengraat voor 90% hebben doorgesneden, maar in hun artikel ts geen bewijs te vinden, alleen wat onduidelijk foto’s.” Hij zou graag plaatjes willen zien van het weefsel om zich er van te vergewissen dat dat ook echt zo was. Bij Texas-PEG vindt hij te weinig gegevens. “Je zegt niet dat vier van de vijf ratten verdronken, maar je begint opnieuw en vergroot het aantal.”

Kim benadrukt dat het gaat om te bewijzen dat het mogelijk is, maar stelt dat alles bij elkaar genomen aannemelijk gemaakt is dat een ernstig beschadigde of geheel gebroken ruggengraat is te herstellen. Het bewijs van de schade aan de ruggengraat bij de hond zal in een volgend artikel worden geproduceerd, aldus de Koreaan. Al die onderzoekjes hebben de schijn van haastwerk. Waarom dat?
Volgens ethicus Arthur Caplan van de universiteit van New York is een hoofdtransplantatie nog wel wat jaren te vroeg. Hij denkt dat het nog wel zeker zeven tot negen jaar zal duren voordat zo’n transplantatie mogelijk is.

Canavero stelde in 2013 al voor om een hoofd te transplanteren op het lichaam van een hersendode. Dat is geen sinecure, want niet alleen moeten de zenuwen weer worden ‘aangesloten’, ook de spieren en bloedbanen moeten weer een geheel zien te vormen. Vervolgens moet, net als bij orgaantransplantatie, worden voorkomen dat het hoofd door het afweersysteem van het lichaam weer wordt afgestoten.
De Italiaan denkt dat een hoofdtransplantatie al volgend jaar kan worden uitgevoerd. Er zijn al diverse mensen die zich voor de transplantatie hebben aangemeld. Een ziekenhuis in Vietnam heeft zich al aangeboden als operatieplaats.

Bron: New Scientist