INLEDNING
Tidigare var huvudtransplantation en produkt av fantasi som beskrivs i science fiction-manus. Icke desto mindre har nu saker förändrats och en ny era tycks ha stigit. Mänsklig cefalosomatisk anastomos och transplantation har aldrig förverkligats förut på grund av oförmågan att fusionera givarens och mottagarens ryggmärgen. Enligt anklagelserna från Canavero et al kan de senaste framstegen (ultrakraspa neurokirurgiska blad, applicering av fusogener, elektrostimulering) konfrontera detta hinder och göra ett sådant utmanande förfarande möjligt och värt att försöka (1).
Målet med den första mänskliga huvudtransplantationen är att tillhandahålla ett livräddande förfarande till patienter som är dödssjuka utan någon indikation på patologi rörande huvudet eller hjärnan, mot bakgrund av att det inte finns någon annan behandling (2). Som ett resultat har flera överväganden inkluderat stora kirurgiska, etiska, psykosociala och immunologiska dilemman (3).
Genom att kritiskt analysera befintlig relevant litteratur och uttrycka vår åsikt hoppas vi att denna uppsats kommer att ge en omfattande översikt över försöket avseende den första mänskliga huvudtransplantationen och inleda akademisk diskussion och debatt, därmed fungera som ett gödningsmedel genom vilket denna nya gräns kan observeras och närmas.
Vad är den historiska bakgrunden för huvudtransplantation?
1908 försökte Charles Guthrie transplantera huvudet på en givarhund på halsen på en mottagande hund utan framgång (4). 1950 utvecklade Vladimir Demikhov flera kirurgiska tekniker för transplantation av vitala organ och lemmar hos hundar (5). På 1970-talet utförde Robert White den första cefaliska utbytetransplantationen i apan genom att transplantera huvudet på en rhesusapa på kroppen av en annan huvudlös. Apan överlevde i åtta dagar med återställande av grundläggande känslor som lukt, smak, hörsel och motorisk funktion i ansiktet på det transplanterade huvudet (6, 2). Nyligen gjorde Hirabayashi et al, Sygawara et al och Niu et al huvudtransplantation hos råttor för att utvärdera hjärnfunktionen efter ischemi (7-9). Dessutom beskrev Ren et al ett kirurgiskt tillvägagångssätt för huvudtransplantation i en musmodell (10). Slutligen beskrev Canavero S et al en modell för huvudtransplantation hos människor (11, 1). År 2017 utförde Ren et al framgångsrikt en cefalosomatisk anastomos med användning av en mänsklig kadaver (12). Tidningarna som nämns ovan utgör rapporter, experiment, kirurgiska tekniker eller till och med patent som anger den historiska, teoretiska och praktiska bakgrunden i försöket att närma sig den första mänskliga huvudtransplantationen.
Vem ska vara kvalificerad för huvudtransplantation?
Vi är överens om att det första försöket ska utföras hos en ung person som lider av en terminal sjukdom som lämnar hjärnan och dess funktioner intakta, såsom progressiva muskeldystrofi. Givaren skulle vara en ung hjärndöd patient med friska organ i samma höjd, matchad för immunotyp och screenad för systemisk störning. Syftet är att genomföra en avlägsnande av huvudet från mottagaren respektive avskiljning av kroppen från givaren och åstadkomma transplantation av mottagarens huvud på den friska givarkroppen (1, 2).
Vilken är de kirurgiska stegen i proceduren?
Följande steg presenterar ett möjligt scenario för proceduren enligt det kirurgiska protokoll som föreslagits av Canavero et al (1, 12). Två kirurgiska team deltar och arbetar samtidigt för att genomföra ingreppet. Mottagaren och givaren intuberas, trakeotiseras, ventileras och stabiliseras till stel fixering. EKG, EEG, övervakning av syremättnad, kroppstemperatur och hemodynamisk övervakning är inställd. Burstundertryckningsmönster uppnås hos mottagaren med användning av barbiturat eller propofol. Mottagarens huvud utsätts för djup hypotermi (10 ° C), medan donatorns kropp endast får spinal hypotermi och undviker ischemisk skada i resten av kroppen. För att uppnå djup hypotermi har tekniken för autocerebral hypotermisk perfusion med applicering av en värmeväxlare i en arteriell shunt i lårbenshalsen beskrivits. Dessutom har det biventrikulära kylsystemet för djup hjärnhypotermi föreslagits. Ytterligare hjälp tillhandahålls vid användning av kylhjälmar. Donatorns ryggmärgshypotermi kan uppnås genom perfusion av subdurala och epidurala utrymmen med kalla lösningar. Djup hypotermi sänker organens och vävnadernas metaboliska hastighet avsevärt och ger kirurger tid att göra cefalosomatisk anastomos.
Varje patients nacke förbereds noggrant av de två kirurgiska grupperna.Tre kirurgiska faser kan kännas igen; det främre och bakre tillvägagångssättet både hos mottagaren och givaren, och chimera anastomos. Från och med det främre tillvägagångssättet exponeras halspulsådern, ryggradsartärerna och halsvenerna och alla muskler i både mottagaren och givaren förbereds och markeras för senare koppling. Luftröret och matstrupen känns igen och bereds kirurgiskt genom olika livmoderhals snitt. De återkommande struphuvudna känner igen och bevaras intakta. I det bakre tillvägagångssättet placeras både mottagaren och givaren i en benägen position. Därefter utförs laminektomier, ryggradsorganen eller mellanrummen överförs och dura skärs och exponerar ryggmärgen. Efteråt, under mikroskopisk ledning, transportskruvarna hos båda patienterna överförs med ett ultaskarpt mikrokirurgiskt blad.
Mottagarens huvud separeras, exangineras och spolas med iskallat Ringers laktat (för att undvika koagulationskomplikationer), sedan överförs till givarens huvudlösa kropp fäst med rör som ansluter den till givarens cirkulation inom en timme. Den främre ryggstabiliseringen utförs med en främre platta. Omedelbart därefter smälter de två ryggkordarna samman med ett kitosan-PEG (polyetylenglykol) lim som har förmågan att omedelbart rekonstituera cellmembran som skadats av mekanisk skada. Samtidigt infunderas PEG i givarens blodcirkulation för att erbjuda en betydande mängd polyetylenglykol också i det intravaskulära utrymmet och främja bättre neuronal fusion. Suturer runt den sammanfogade sladden appliceras. En andra iv-injektion av PEG administreras efter 4-6 timmar.
Vaskulär anastomos mellan mottagaren och givaren genomförs genom halspulsåder och jugulära silastiska kanyler. Kärlrören avlägsnas och suturer appliceras på kärlen i det transplanterade huvudet tillsammans med de i den nya kroppen. Givarens cirkulation ger blod till mottagarens huvud. Dura sys och en ryggmärgsstimulator är fäst i dura. Den bakre stabiliseringen utförs med en sidomassaskruv. Och. Rodsystem. Trakea, matstrupe, vagus och phrenic nerverna ansluts igen. Slutligen är alla muskler kopplade och huden sys. Mottagaren förs sedan till intensivvårdsavdelningen med en cervicothoracic ortosstöd.
Vilka hinder står vi inför?
Val av givarkropp. Systemet för att hitta givarkroppen har inte skapats för ett sådant förfarande. Ansiktstransplantationer kan dock utföras och donatorvävnader för en så unik del av människokroppen kan hittas. Vi tror alltså att detta hindret kommer att överträffas även för huvudtransplantation om det vetenskapliga samfundet får förtroende för genomförbarheten av proceduren (2).
Huvud- och kroppsinterventioner på mottagaren och givaren. Dessa inkluderar utmanande kirurgiska färdigheter och krävande samarbete- c oordningsförmåga som beror på det tvärvetenskapliga teamet av kirurger (neurokirurger och hals, kärl-, kardiotorak-, ortoped-, plastikkirurger) och den utmärkta förberedelsen av det kirurgiska protokollet (2, 12). Sparing av phrenic nerver, återkommande laryngeala nerver, vagi och cervical plexus är krävande och tidskrävande, men mycket viktigt postoperativt främst för spontan andning och fonering. Olika vaskulära anastomoser, matstrupsanastomos, återinfästning av ryggmärgen och fixering av ryggmärgen kräver kirurgiska steg som höjer operationens svårighetsgrad. Blödning, infektioner, anastomotiska läckor är vanliga komplikationer efter operationen. En annan avgörande punkt som väcker oro och behöver studeras och diskuteras är den exakta livmoderhalsmyelomeren där ryggmärgen kommer att överföras.
Tid för ischemi Att upprätthålla blodflödet till mottagarhuvudet och givarkroppen uppnås på olika sätt, på bakgrund av hypotermi, upp till den punkt där kärlen återfäster mellan mottagaren och givaren. Extrakorporeal cirkulationsmaskin kan vara första valet. Emellertid har flera tekniker såsom autocerebral hypotermisk perfusion föreslagits för att uppnå djup hypotermi. Kontinuerlig korscirkulation mellan mottagaren och givaren testas. Dessutom diskuteras fortfarande hypoterminivån och den ideala temperaturen. Det är sant att ett av nyckelelementen för huvudtransplantation är att sänka mottagarens huvudtemperatur till en tillräckligt låg nivå som gör det möjligt att koppla bort och återansluta det till givarens kropp under korrekta förhållanden, något som har beaktats seriöst i föreslaget protokoll (1). Den andra avgörande faktorn är tiden. Ändå är protokollet baserat på tidigare liknande experiment och det är väl utformat, verkar lovande nog för att implementeras och vara framgångsrikt (1, 12).Intressant nog utvärderade Li et al den långvariga immunavstötningen och undvikandet av ischemiska händelser under huvudöverföringsfaserna och för dessa mål utvecklade de en bicefalisk modell för huvudtransplantation (13).
Ryggradsfusion och återinfästning av ryggmärgen. En avgörande diskussionspunkt är behovet av korrekt mekanisk inriktning av de avskurna axonerna. Kirurgerna skulle skära ryggmärgen med ett extremt skarpt blad som lovar ett ”rent snitt”, vilket kommer att ha en avgörande roll i fusionen av avskurna axoner och i ryggradsfusionen totalt. Ett sätt att förbättra neuronal återhämtning är genom att installera en epidural. ryggmärgsstimulerande apparater (1, 14). Dessutom tilldelas de internauronerna en viktig roll som antas främja funktionell återhämtning genom att skapa sammankopplingar mellan axoner. Precision i återfästningen (inriktning och korrekt avstånd från de återanslutna ryggmärgen) kan vara det kanske viktigaste steget för resultatet av proceduren.
Postoperativa problem. Efter operationen kommer patienten att övervakas på intensivvården under ventilations- och cirkulationsstöd. Huvudets stabilitet och ryggraden är ett stort problem för att lugna den framgångsrika ryggmärgsfusionen. När det är möjligt bör intensiv rehabilitering för quadriplegia startas. En annan viktig fråga är närvaron av neurogen chock på grund av förändringen i funktionen hos de sympatiska nerverna och vagusen. Paralytisk ileus och neurogen urinblåsa är möjliga postoperativa komplikationer. Långvarigt ventilationsstöd kan vara nödvändigt på grund av att den diafragmatiska muskelns funktion kan vara problematisk under en osäker tidsperiod. Efter den inledande fasen bör ett rehabiliteringsprotokoll för ryggmärgsskada utföras, helst i den specialiserade miljön hos ryggmärgsstraumeenheten (2). Den möjliga närvaron av trakeotomi kan orsaka problem i rehabiliteringen och livskvaliteten. Stämbandsfunktionen kan ge problem som påverkar kommunikation och självkänsla. Dessutom är början av central smärta i ledningen en möjlig postoperativ komplikation på grund av transektion av spinotalamus kanalen (1, 15).
Etiska överväganden och allmän aspekt
Vetenskaplig och offentlig kritik . Det är känt att den första vetenskapliga och offentliga reaktionen på den första njur- och hjärttransplantationen var som att ”spela Gud” och bryta mot naturens regler. Nuförtiden står vi inför en liknande reaktion (14). Det är sant att det i historien om många exempel på idéer avvisades ursprungligen och antogs senare tack vare deras forskares uthållighet trots kritik (16, 2). Flera studier har faktiskt uttryckt sin tvivel om genomförbarheten och riktigheten av proceduren (17-19 Specifikt anser EANS etisk-juridiska kommitté det föreslagna huvudtransplantationsprojektet oetiskt (20). Efter en öppen och opartisk dialog inom det vetenskapliga samfundet kan ömsesidigt godtagna etiska kriterier föreslås för detta projekt, vilket undviker onödig kritik.
Immunsuppression och etik. Teoretiskt sett skulle huvudtransplantation vara livräddande när den utförs hos patienter med terminala tillstånd men intakt hjärnfunktion. Möjliga risker förknippade med immunsuppre sion kan vara motiverad om vi anser att huvudtransplantation teoretiskt sett kan vara ett livräddande förfarande. Vi kan ta hänsyn till att immunsuppression inducerade risker är etiskt acceptabla för vitala organtransplantationer efter år och serie av forskningsstudier och bevisad baserad medicin (14). Dessutom har operationer som hand- och ansiktstransplantation böjt vägen för att närma sig den etiska aspekten av huvudtransplantation genom att tvinga de etiska gränserna som kräver eller motiverar ett förfarande som detta till det yttersta. Dessutom är det viktigt att nämna att dosen immunsuppressiva substanser kan vara extremt hög och orsaka multipla effekter på Human Head Transplantation Maedica A Journal of Clinical Medicine, Volym 14, nr 1, 2019 9 mottagare. För att vara mer specifik, när det gäller kalcineurinhämmare, finns det en stor möjlighet att de kan orsaka nefrotoxicitet eller till och med slutstadiet av njursjukdom på grund av hög dosering. Ett annat övervägande är möjligheten till somatisk avstötning och i så fall nivån på immunsuppression med tillhörande ökade risker.
Brist på experimentella data. Den vetenskapliga debatten om detta ämne förblir tyst, kanske för att det saknas forskning i relevant litteratur. Endast ett fåtal oberoende artiklar har publicerats. Majoriteten av dem är åsikter eller kirurgiska tekniker som testas. Experimentella data saknas nästan. Dessa fakta har en negativ konsekvens av genomförbarheten av förfarandet.
Utan övertygande vetenskaplig data kan vetenskapssamhället inte fortsätta med utplaceringen av godkända protokoll.Således kommer patientens eventuella samtycke inte att baseras på gemensamt godkända medicinska kriterier och indikationer; samtycket vilar dock i okunnighet och desperation hos patienter som inte kan känna igen eller förbise riskerna med huvudtransplantation (3). Vetenskapssamhället bör acceptera närvaron av debatt om genomförbarheten av projektet och uppmuntra studier som kommer att producera experimentella data för att närma sig och utvärdera förfarandet.
Kostnad. Någon kan säga att huvudtransplantation kan betraktas som en operation med stora kostnader och tvetydig effektivitet. Kostnaden avser medicinska och ammande saker samt material för operationen. När det gäller huvudtransplantation kan kroppen som används i denna operation ge flera vitala organ som lungor, lever, hjärta, njure, händer, ansikte och vävnad för att rädda många liv. Det är känt att vi står inför en brist på organ som kan rädda livet för många patienter över hela världen. Med ett ordentligt system för givarupphandling kan detta problem balanseras. Detta system bör regleras genom att använda etiska, medicinska kriterier och protokoll för att tillhandahålla maximala vitala organ till dem i nöd och förhindra dödsfall hos patienter i väntelistan för organtransplantation.
Psykosociala överväganden
Socialtjänst. I fall av framgångsrika resultat kommer patienter att kräva långvarig omfattande rehabilitering och sjukgymnastik på grund av muskelatrofi. Återhämtningen när det gäller sensorisk och finmotorisk funktion är avgörande för den postoperativa förbättringen av patientens tillstånd. Socialtjänster måste erbjuda hjälp genom att ge en lång period av arbetslöshet, sjukvårdsförsäkring, inkomststöd, hjälp till familjen. Det finns många möjligheter att patienten, efter en framgångsrik huvudtransplantation, fortfarande kommer att möta en livskvalitet och välbefinnande med kontinuitet av quadriplegia under en osäker varaktighet (2). Efter transplantation kan förvirring skapas om förhållandet mellan kropp och identitet hos mottagaren, vilket tyder på behovet av psykiatrisk hjälp av psykiatriker (21, 2). Dessutom kan självkänsla av kosmetiska skäl (ärr, asymmetrier) framkalla. Med tanke på den höga sannolikheten för att dö intra eller postoperativt kommer familjen att behöva psykologisk förberedelse för möjligheten att patienten inte kommer att överleva operationen.
Sekundära problem
Huvudtransplantation kan ha juridiska hinder också. I framtiden kan avkomman till en patient som har genomgått framgångsrik huvudtransplantation ställa frågor angående arv och föräldrars vårdnad (2). Reproduktiva konsekvenser av mänskligt huvudtransplantation har också dykt upp (22). Dessutom har vissa påpekat religiösa hinder (23). Ett annat övervägande är om det ska vara etiskt att utföra huvudtransplantation mellan patienter av olika kön. I så fall är identitetsproblem ännu mer komplicerade för mottagaren.
Vad ska vi förvänta oss?
Ren och Canavero har svarat på olika frågor och har uttryckt sin säkerhet för genomförbarheten av förfarandet (24). Nyligen rapporterade Ren et al att den första cefalosomatiska anastomosen framgångsrikt har utförts i en mänsklig kadaver, vilket bekräftar den kirurgiska genomförbarheten av proceduren och ytterligare validerar den kirurgiska planen (12). Det kirurgiska protokollet tog 18 timmar att slutföra och fungerade som en full repetition, vilket hjälpte till att optimera kirurgiska steg. Dessutom har Liu et al dragit slutsatsen att en skarpt och fullständigt transekterad ryggmärg kan rekonstrueras framgångsrikt, vilket har som resultat delvis återhämtning av motorfunktion och elektrisk kontinuitet hos stora djur (25). Sergio Canavero hade hävdat att han skulle ha genomfört förfarandet till 2017; Dessutom har detta inte utförts på en levande människa förrän nu.
Även om dessa artiklar ger lovande resultat, faktorer som testning av det kirurgiska protokollet i en kadaver, rekonstruktionsnivå för den transekterade ryggmärgen och variationer mellan arten finns stora hinder, som gör det tveksamt antagandet om genomförbarhet hos en levande människa. Det finns nyckelelement i proceduren, såsom funktionell ryggmärgsfusion, tillräcklig neuroprotektion och postoperativ smärtkontroll, som fortfarande är i tvivel (26). Icke desto mindre bör vi erkänna att betraktandet av ett ”rent snitt” med ett ultrakarpt blad och applicering av fusogener är viktiga bitar i pusslet, men de behöver studeras vidare. Litteraturen ger fortfarande inte tillräckligt med data och mer experimentella studier på människor kadaver och djur bör genomföras.
Förr eller senare är förfarandet överhängande. Under de nuvarande omständigheterna skulle det första försöket vara oetiskt om det inträffade.Av denna anledning är diskussionen om utarbetandet av korrekta etiska koder för denna specifika operation extremt viktig. Som Farhud D. har påpekat, bör den medicinska världen vara redo att främst möta de psykosociala (identitets-personlighets-beteendeproblemen, humörstörning, psykos, självmord) och etiska (autonomi, välgörenhet, icke-maleficens, rättvisa) utmaningar (27) .
Vetenskapssamhället borde inte betrakta detta förfarande som en fantasiprodukt längre, utan som ett aktuellt ämne som väcker oro och behöver analyseras. Ansedda och specialiserade kirurger från olika länder och kirurgiska områden bör uttrycka sin åsikt och upplysa alla hörn av tvetydighet. Varje steg i proceduren bör studeras ingående. En vetenskaplig diskussion bör inledas för att uppsluka projektet, utvärdera det, balansera etiska dilemman och delta i experimentella studier på kadaver och djur. Det första försöket får inte göras bråttom, men det bör utföras som ett väl utformat, testat och vetenskapligt moget protokoll med betydande möjligheter till framgång. Kanske nästa steg skulle vara ett förfarande på ett hjärta. Slår hjärnan. Dödsgivaren för att öva operationen hos en levande patient.
Förutom genomförbarheten av proceduren och de etiska hindren finns det en mer att tänka på: den onödiga kontroversen och svårigheterna mot förfarandet. Förmodligen är den befintliga skepsisen en produkt av vår egen osäkerhet med avseende på något nytt och utmanande. Vi bör tänka om vi är redo att inte bara överträffa de praktiska hindren utan också våra tvivel och rädslor. Genom att ge en chans till denna procedur accepterar vi kanske misslyckandet med de senaste framstegen och medicinen i allmänhet, som Ren och Canavero har sagt: ”När du måste byta kropp för att du inte kan fixa det, är det ett tecken på misslyckande.” (16).
Är vi redo att acceptera de senaste framstegen och göra ett steg framåt? Är vi redo att hantera vår inkompetens att möta terminala sjukdomar och ge en lösning?
Konflikt intressen: ingen förklarad
Ekonomiskt stöd: ingen förklarad.
