We transplanteren nieren, beenmerg, zelfs harten. Maar een Italiaanse onderzoeker wil nog een stap verder gaan en een hoofd transplanteren. Is de wetenschap daar werkelijk klaar voor?

Wie het paper ‘The “Gemini” spinal cord fusion protocol: Reloaded‘ van de hand van onderzoeker Sergio Canavero leest, zou bijna direct overtuigd zijn. In het paper – dat vorige maand online is gegaan – beschrijft Canavero (als chirurg verbonden aan de Turin Advanced Neuromodulation Group in Turijn) hoe een hoofdtransplantatie in zijn werk zou gaan. En Canavero heeft er duidelijk goed over nagedacht.

Het proces in het kort
Het begint met het verlagen van de temperatuur van het hoofd van de ontvanger en het lichaam van de donor. Door de lichaamstemperatuur te verlagen, kunnen de cellen in beide lichamen zich langer zonder zuurstof redden. Vervolgens worden de belangrijke bloedvaten in de halzen blootgelegd en met elkaar verbonden. Vervolgens begint het lastigste onderdeel van de operatie. Het ruggenmerg moet worden doorgesneden en daarbij moet zo min mogelijk schade worden aangericht. Daarna moet het ruggenmerg van het hoofd van de ontvanger worden ‘aangesloten’ op het ruggenmerg van het lichaam van de donor. Om die aansluiting te bewerkstelligen, wil Canavero gebruik maken van PEG (poly-ethylene glycol) dat “in staat is om beschadigde axonen (uitlopers van neuronen, red.) letterlijk te doen fuseren of beschadigde neuronen te helen”. Met behulp van elektrische stimulatie op de plek waar het hoofd en het lichaam kunstmatig met elkaar zijn verbonden, wil Canavero ervoor zorgen dat de zenuwen uit het hoofd binnen enkele dagen tot weken fuseren met de zenuwen uit het lichaam. Tot het zover is, wordt de patiënt in coma gehouden. Niet alleen om de zenuwen tijd te geven aaneen te groeien, maar ook om te voorkomen dat de patiënt gedurende die eerste weken zijn nek beweegt. In de maanden die volgen, zal de patiënt intensieve therapieën moeten volgen, maar volgens Canavero is het zeker mogelijk dat deze een jaar later weer rondloopt.

“Volgens Canavero is een hoofdtransplantatie binnen twee jaar mogelijk”

Nog twee jaar wachten?
Het klinkt alsof Canavero klaar is om de transplantatie te doen plaatsvinden. En dat scheelt ook niet veel. Binnen twee jaar is het volgens hem mogelijk om dit paper werkelijkheid te laten worden. Maar is dat werkelijk zo? En zoja, zitten we daar dan eigenlijk wel op te wachten?

Demichov zette het hoofd van een pup op het lichaam van een volwassen hond.

Demichov zette het hoofd van een pup op het lichaam van een volwassen hond.

De geschiedenis
Het idee voor een hoofdtransplantie is niet nieuw. Halverwege de vorige eeuw werd er al druk mee geëxperimenteerd. Bijvoorbeeld door Vladimir Demichov. Hij zette de kop van een pup op het volwassen lichaam van een andere hond, zodat deze twee koppen kreeg. Lang kon de hond er niet van profiteren. De honden kwamen vaak enkele dagen na de operatie al te overlijden. Enkele jaren later was het de Amerikaan Robert White die ook een poging waagde, nu met apen. Hij ging nog een stap verder dan Demichov door het hoofd van de romp van een aap te verwijderen en te vervangen door het hoofd van een andere aap. White was nog niet in staat om de ruggenmerg van het hoofd te verbinden met het ruggenmerg van het lijf, dus zijn apen waren vanaf de nek verlamd. Wel werd hun brein door het lijf van voedingsstoffen voorzien en konden de apen onder meer zien, ruiken en eten. Maar ook de apen werden niet oud: hun lichamen stootten de hoofden na een aantal dagen af.

Een stapje verder
Canavero wil nog een stap verder gaan dan White door ook daadwerkelijk de zenuwbanen vanuit het hoofd te verbinden met de zenuwbanen vanuit het lichaam, zodat het lichaam ook – aangestuurd door het hoofd – kan bewegen. Het is iets wat heel lang door onderzoekers als onmogelijk werd bestempeld. Waarom? Om een beweging te kunnen maken, moet een signaal vanuit de hersenen worden afgegeven aan de spieren. Dat signaal reist vanuit ons brein door ons ruggenmerg (bestaande uit meer dan een miljoen zenuwvezels) naar het betreffende lichaamsdeel. Wanneer je ruggenmerg beschadigd raakt (bijvoorbeeld tijdens een nare val) kunnen die signalen niet meer door het lichaam reizen en raakt een patiënt verlamd. Hoewel artsen al jarenlang werken aan een manier om beschadigd ruggenmerg te repareren, is dat nog niet gelukt. En dus, zo stellen de meesten, is ook een hoofdtransplantatie onmogelijk. Maar Canavero wil daar niet aan. Hij erkent dat een beschadigd ruggenmerg inderdaad moeilijk te repareren is, maar ziet wel mogelijkheden voor een hoofdtransplantatie. Het heeft alles te maken met de wijze waarop het ruggenmerg word doorgesneden. Wanneer iemand bijvoorbeeld tijdens een ongeluk verlamd raakt, komt een enorme kracht vrij: zo’n 26.000 Newton. Tijdens de hoofdtransplantatie die Canavero voor ogen heeft, wil hij gebruik maken van een superscherp (nano-)mes en die kracht beperken tot zo’n 10 Newton. Zo wordt de schade die tijdens het doorsnijden van het ruggenmerg wordt veroorzaakt, sterk beperkt en is het mogelijk om het ruggenmerg vanuit het hoofd te laten fuseren met het ruggenmerg vanuit het lichaam.

Afstoting
Misschien vraag je je – mede naar aanleiding van de experimenten van White – af of afstoting een hoofdtransplantatie niet in de weg zit. Volgens Canavero zou de patiënt net als na een transplantatie van een heel andere aard kort na de operatie moeten beginnen met medicijnen die het afstoting tegengaan. In theorie moeten deze medicijnen krachtig genoeg zijn om ook afstoting van het gedoneerde lichaam tegen te gaan.

PEG
Voor die fusie wil Canavero daarvoor gebruik maken van PEG. Maar kan dit goedje er werkelijk voor zorgen dat er een ‘spinal cord fusion’ optreedt? Recent onderzoek van Duitse bodem is voorzichtig optimistisch. Het onderzoek suggereert dat het mogelijk is om verlamde ratten weer als vanouds te laten functioneren door hun zenuwbanen met behulp van PEG te repareren. Het is echter nog niet bewezen dat PEG datzelfde kan realiseren in mensen.

Sceptisch
Hoewel Canavero ervan overtuigd is dat een hoofdtransplantatie mogelijk is, blijven andere deskundigen sceptisch. De werking van PEG is in deze context nog onvoldoende bewezen en de meesten achten een hoofdtransplantatie nog altijd verre toekomstmuziek.

Toekomstmuziek of niet: de vraag is natuurlijk of we überhaupt op zo’n transplantatie zitten te wachten. Wat doet het met een mens als zijn of haar hoofd op het lichaam van een ander wordt geplaatst? Is het ethisch verantwoord om hiermee te experimenteren? Eerst met dieren (primaten) en in een later stadium met mensen? Mogen alleen mannenhoofden op mannenlichamen en vrouwenhoofden op vrouwenlichamen worden getransplanteerd? En hoe zit het als je na een hoofdtransplantie een kindje krijgt? Ben jij dan de ouder van het kind of is degene die zijn of haar lichaam doneerde de vader of moeder van het kind?

Het moge duidelijk zijn: Canavero’s kreet dat we bijna klaar zijn voor een hoofdtransplantatie roept een hoop vragen op. Ten eerste: is het mogelijk? En ten tweede: willen we wel dat het mogelijk wordt? De eerste vraag zal middels experimenten beantwoord moeten worden. En die experimenten worden mogelijk door de tweede vraag al onmogelijk gemaakt: welke ethische commissie zal haar fiat geven voor experimenten à la die van Robert White?