換頭到底靠不靠譜?你心裡還沒數么?

蟄伏了一段時間指揮,中國科學家任曉平再次把換頭術提到了紙面上,看上去好像自信滿滿。2年前提到2017年的換頭術,如今只剩下1個月。那麼「換頭術」這的可以實現么?還是只是賺眼球,騙流量而已?

那麼這個手術到底有沒有成功的希望?看完這篇文章,我想大家都會有自己的認識。

回顧器官移植的歷史,無疑是20世紀人類醫學史上幾個最偉大的進展之一。其實人類真正實現實體器官移植的歷史不到50年,這是一門年輕的學科。隨著醫學解剖學的發展,外科學技術早已不是問題。

據不完全統計,目前全世界有15萬人進行了腎移植,心臟和肝臟移植各1萬例,心肺同時移植600例,肺移植300例,胰腺移植2500例,大腸移植20例。

最早的異體移植是在1906年。醫生大膽地把豬和山羊的腎臟分別移植到兩個病人身上。遺憾的是,由於當時還不為人所知的排異反應,病人很快就死了。1954年,美國波士頓的醫學家哈特韋爾·哈里森和約瑟夫·默里成功地完成了第一例人體器官移植手術——腎移植手術。為了避免出現身體排斥外來組織這個最大的難題,這次手術是在一對雙胞胎身上進行的。它還開創了人體器官移植的新時代。

1.你需要知道的免疫學知識:

移植需要面臨的最大問題是什麼?

免疫學涉及範圍很廣,概念也很複雜,被譽為醫學研究生課程中最難的一門。簡而言之,免疫就是機體識別「自身」與「非己」的過程,對自身形成天然免疫耐受,對「非己」產生排斥。正常情況下,這種生理功能對機體有益,可產生抗感染、抗腫瘤等維持機體生理平衡和穩定的免疫保護作用。當免疫功能失調時,會對機體產生有害的反應和結果。

移植醫學最頭痛的問題就是排異,一旦出現排異就意味著移植的失敗,甚至造成患者死亡。通常所指的排斥反應是宿主抗移植物反應,簡單來說就是人體免疫系統攻擊外來的移植物,導致其死亡。比如說腎移植,肝移植等等。自身免疫系統攻擊供體的器官,導致移植失敗。

還有一種可能大家並不熟悉,恰巧與之相法,叫做宿主抗移植物反應,也就是外來的移植物攻擊人體的反應,比如血液移植中移植物含有淋巴細胞,它就可以攻擊受移植者本人。不管是哪種免疫反應發生都會給患者造成嚴重的後果。

免疫系統為什麼能認識「自身」與「非己」,其原因就是HLA。HLA是由賽特是在1958年首先發現的,全稱叫做人類白細胞抗原。HLA系統是至今所知人類最高度多態性的遺傳系統,也稱為人體生物學的「身份證」。免疫系統就是靠檢查每個細胞和組織的「身份證」來區分是不是自己人,一旦發現不是自己人,立刻展開攻擊。那麼只要受體和供體的HLA配型一致,發生排斥反應的幾率就會低很多。簡單來說,家裡來了親戚朋友可以讓他們住一段時間,但是來了陌生人那就得趕緊趕出門外,如果來的是外星人、甚至是怪獸,那就得拼個你死我活。

2.你需要知道的遺傳學知識:

什麼樣的人移植成功的可能性大呢?

也許大家都記得高中生物的遺傳考試題,父母有什麼疾病,計運算元女得相關疾病的概率。其中涉及到常染色體和性染色體,考驗邏輯能力。那麼大家不妨也來算算。父母和子女配型一致的概率,兄弟姐妹配型一致的概率又有多少?

父母和子女的HLA肯定有一半相同,因為你的染色體一半來自於父親,一半來自於母親。但是一半相同遠遠不夠,需要大部分一致,尤其是一些特殊點位不能出現排斥。但至少有了一半,剩下的一半就靠運氣了,但是至少有一半,比陌生人的配型合適的概率高了許多。因此,大部分時候看到的都是父母和子女之間移植。而且,基本上都是父母作為供體,子女作為受體,子女捐贈給父母的卻不多,因此也可以看出父母給予子女的愛是如此的無私。

那麼親生兄弟的HLA會怎樣?答案是親身兄弟間1/4機率完全相同,1/4的幾率完全不同,1/2機率一半HLA相同。可能有人要問,那雙胞胎的HLA一定一樣么?答案是否定的,還得區分是同卵雙胞胎和異卵雙胞胎。如果是異卵雙胞胎,只是相當於普通的兄弟姐妹而已。如果是同卵雙胞胎,那麼HLA就是完全一樣,從遺傳學角度來說,你有一個基因完全相同的備份。早在1958年HLA發現以前,移植就已經成功,那就是在同卵雙胞胎身上的腎臟移植。因此,你的雙胞胎兄弟姐妹不僅能陪你玩耍,和你一同成長,與你分享人生路途的歡樂悲傷,甚至在關鍵時刻還能救你一命。但也正因為你們有相同的基因,許多遺傳疾病,如果其中一個人發病了,另一個人也很難倖免。

3.你需要知道的法律知識:

什麼時候才能等到你需要的器官?

許多電視劇都演繹了這樣的橋段,主人公的親屬需要移植,但是因為移植器官供不應求的原因,在移植名單上苦苦等待,最終等不到器官供給就失去了生命。在這個過程中上演了一幕幕考驗醫患良心的道德故事。

每年中國有150萬人因為末期器官功能衰竭需要移植,但目前器官移植相關法律還不完善,但每年只有約1萬人能夠完成器官移植,供需比例低至1:150。國內的器官捐獻率長期處於世界末位,合法通道的低捐獻率,與非法地下器官買賣的猖獗,恰恰形成了蹺蹺板的兩端,也加劇著惡性循環。現實中,在巨額利益的驅使之下,違法的人體器官買賣為了獲取供體,更是不擇手段,甚至經常伴隨著暴力犯罪。這樣的故事,相信大家都或多或少聽過一些,不說也罷。

目前中國大部分器官移植都是親屬間的。肝和腎的移植最為成熟,因為可以活體捐獻。那麼我們來看看美國的器官移植制度是怎麼樣的?美國的移植中心是如何運作的?一個需要移植的病人怎麼才能得到器官?

1984年,美國通過了《國家器官移植法案》,並根據該法成立了「國家器官獲取和移植網路」(OPTN)。法律規定,「國家器官獲取和移植網路」是唯一能夠與所有器官捐獻和移植系統中的專業人員相聯繫的公開獨立的合作組織,在衛生部的授權監督下由一家私人的、非營利組織來運行,頒布相關政策,開發檢索查詢系統,在全國範圍內分配可用的器官。該法案明令禁止出售和購買器官。1986年開始,「器官資源共享網路」首次與衛生部簽訂合同,代表政府運行「國家器官獲取和移植網路」。經過30年的發展,各類移植中心共計上千家。

需要移植的病人由醫生介紹到移植中心,是否需要移植是移植中心醫生來評定的。移植中心進行多項檢查並對病人的心理及生理上的狀況做鑒定。如果移植中心決定接受這個人作為一個移植候選人,他們會將病人的醫療檔案加入全國器官移植名單。該候選人此時還未排名。病人的信息會在計算機話資料庫保存,並且不斷更新。當確認亡者的器官捐獻後,負責收集器區的移植協調員會進入資料庫。計算機在資料庫中把這個供體特徵與每個病人配對,然後按照OPTN器官分配政策產生每個器官的受體候選人順序的名單。

等待器官的時間因人而異,影響因素可能包括組織配型、血型、排隊時間長短、免疫狀況和受者和供體之間的距離,等待移植的病人狀態也要考慮。器官移植要給排隊的第一名。但是有時候第一名有時也有得不到器官的可能。比如得到通知時,病人沒有準備好,身體狀態不能接受大手術,不願意或不能馬上移植。

制度也有例外,美國有4個州接受拿錢買器官的病人,即匹茲堡、邁阿密、加州和田納西州。蘋果公司共同創始人兼首席執行官史蒂夫?喬布斯,在2004年8月患了胰腺惡性腫瘤(胰島細胞神經內分泌腫瘤),並有肝臟轉移,按理說癌症是不給移植的,他的醫生也不同意。於是他就通過花錢,在2009年6月20日在田納西州做了肝臟移植,雖然只活了幾年,但是移植的效果對於這樣的惡性腫瘤來說還是非常理想,甚至是一個奇蹟。

4. 你需要知道的生物醫學工程知識:

沒有足夠的器官可供移植怎麼辦?

人造器官是一個好辦法,大家最熟悉的就是假牙。可能大家都想不到它也算是一個人造器官。用金屬或陶瓷材料製成的關節可以用來替代人們受損的關節,關節置換這也是現在骨科最常見手術之一。大家都知道老年人摔倒之後特別容易發生骨折,最常見的就是股骨頸骨折。由於這個部位血供很差,老年人本身的恢復能力也不好,手術複位後骨頭很難再長好,於是很多這樣骨折的老人只能在床上度過餘生。一旦卧床,那麼許多問題又接踵而至,讓很多老人苦不堪言。

但是自從人工關節置換技術成熟之後,這樣的老年患者完全可以更換關節。據我所知,我工作的省級三甲醫院不久前剛剛為一位107歲的老人更換關節,讓老人重新站起來走路;我八十歲高齡的外婆,也是經歷了雙側的關節置換手術,才得以重新行走。

生物瓣膜也是完全成熟的技術,記得在心臟科實習的時候,走到患者身邊,可以聽到滴答滴答時鐘跳動的聲音。但是這個聲音分明是患者身體里發出來,當時非常好奇,趕緊問身邊的帶教老師,才知道這個患者進行過心臟瓣膜的更換手術,換的就是金屬瓣膜,因此終生都會伴隨著滴答的聲音。雖然如此,但是這延長了患者的生命。當然還有一種生物瓣膜,一般採用豬的瓣膜,沒有那樣的聲音,也不需要長時間的抗凝,只是壽命稍短。

除此之外,人工心臟、人工肺、人工皮膚和血管都早已成為現實,可以說是沒有器官無法人造。甚至連人造神經元和大腦都已經有了一定的雛形。關於這個,我在以後會專門講述。為了解決器官捐獻者太少的難題,人造器官的發展正慢慢興起。但是人造器官的生物相容性一直是困擾人類的巨大問題,即使是人類之間的移植都面臨著排斥的問題,沒有生命的人造零件,難以和有生命的人體完全融合。在未來,我們期待新型材料的發現和生物醫學工程發展和突破。如果人造器官可以代替人體器官正常工作,那麼可以建成很多「人體零件工廠」,大量生產人體內的各種「零件」。這樣人們就可以像換零件一樣,隨意地更換自己所需要的各種器官組織,也許這並不是電影,有一天就會發生在我們身邊。

5. 最後回到我們一開始說的換頭術問題。

在不考慮道德倫理的問題上,單純從技術上來說,困難在哪裡?

第一是手術技術問題,這一點在顯微外科高度發展的現在已經不能成為問題,在足夠的麻醉支持下,縫合所有的血管、肌肉、組織、甚至神經僅僅是時間問題;

第二神經功能的問題,我們知道斷了的手指,只要保存得當,縫合之後甚至可以恢復如初。神經外科醫生都深知中樞神經和周圍神經完全不同。人腦與脊髓連接,組成人體的中樞神經系統,是整個神經系統的控制中心,中樞神經一旦被切斷,將不會生長,其功能也得不到恢復。因為中樞神經功能極其複雜,呼吸、血壓、體溫等基本生命狀態的維持都靠的是腦幹,它的位置在後腦勺,過去稱之為「手術禁區」——因為只要有輕微的損傷,病人便九死一生。現在外科學技術雖然進步飛速,但是腦幹區域的神經連接,人們還是望而卻步。切斷再連接起來,簡直如天方夜譚。

針對這個問題,中國和義大利的學者都自信的給出了解釋,受體和供體兩者的脊髓末端可以像兩束義大利面一樣絞起來,但是頭部移植的發起者,義大利科學家說將使用一種名為聚乙二醇的化學物質沖洗融合的區域,並持續注入好幾個小時,最終,這種化學物質可以像膠水讓兩端脊髓融合,就像衝過熱水後,兩段乾的義大利面黏在一起一樣。雖然現在很多人嘲笑他的想法過於樂觀,但是科學總在發展,所有人們認定的東西,都可能被推翻。現在許多技術幹細胞、電刺激、特殊的聚乙二醇等,都為其恢復打下了理論基礎。

今年的頭部移植只是個可笑的嘗試,但是誰能說今後這個團隊不會成為這項技術的開創者?誰能否認這個大膽的設想,有一天可能會在醫學史書上留下濃墨重彩的一筆?

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