Contenu
- Raisons d'une greffe de tête
- Processus de sélection des bailleurs de fonds
- Avant la chirurgie
- Processus chirurgical
- Après l'opération
- Soutien et adaptation
Une chirurgie rachidienne ultérieure et éventuellement une thérapie physique étendue pourraient idéalement récupérer à la fois la sensation et la fonction motrice. Cependant, des fonctions telles que la respiration et l'alimentation devraient être temporairement soutenues par un ventilateur et une sonde d'alimentation avant que les connexions entre le cerveau et le corps ne soient correctement rétablies.
Outre les incertitudes sur les avantages médicaux d'une greffe de tête, il existe également des risques probables associés à la procédure, y compris la douleur neuropathique chronique, le rejet du corps du donneur et la toxicité des immunosuppresseurs pour les organes.
Comme les méthodes chirurgicales sont devenues plus raffinées et cohérentes, des procédures comme la transplantation de tissus et d'organes ainsi que la replantation (rattachement d'une partie du corps sectionnée) ont eu des taux de succès relativement élevés. Avec plus d'un siècle d'avancées dans le domaine de la transplantation, certains patients et chirurgiens ont commencé à envisager la transplantation de la tête comme une solution potentielle aux maladies évolutives qui deviennent terminales avec le temps mais n'ont pas d'impact sur la fonction du cerveau.
Il y a eu un succès limité dans les procédures de greffe de tête effectuées sur des souris, des chiens et des singes. De nombreux chirurgiens ont critiqué le niveau de succès actuel qui a été atteint dans les modèles animaux.
De plus, la communauté médicale se demande si les techniques sont suffisamment développées pour réaliser de manière pratique ou éthique une greffe de tête sur un sujet humain. L'efficacité de l'utilisation d'un corps de donneur pour un receveur plutôt que de greffes d'organes multiples a également été contestée. Les chirurgiens Sergio Canavero et Xiaoping Ren, entre autres, prévoient de tenter la première greffe de tête humaine dans les années à venir. Quelle est la théorie qui soutient leurs ambitions?
Raisons d'une greffe de tête
En général, une greffe de tête serait indiquée lorsque le cerveau d’un individu reste normal, mais que la fonction de l’organisme est gravement compromise ou est susceptible d’échouer de manière à affecter la survie à long terme. Il ne serait pas utilisé pour prolonger la vie de quelqu'un lorsque le corps échoue à cause du processus de vieillissement naturel.
Les personnes jeunes peuvent être considérées comme candidates si elles ont subi une lésion médullaire aiguë conduisant à une quadriparésie, par exemple, ou si elles ont une maladie dégénérative progressive qui n'affecte pas le cerveau. La dystrophie musculaire entraîne une perte progressive de la fonction respiratoire et de la mobilité chez les enfants et les jeunes adultes, mais n'affecte pas le cerveau. Les personnes atteintes de cancers inopérables ou avancés qui n'ont pas métastasé au cerveau ont également été envisagées pour une greffe de tête car il existe traitement supplémentaire limité à ce stade.
La greffe de tête serait utilisée comme traitement de dernière intention lorsque d'autres interventions médicales ont échoué. Il serait limité par la disponibilité des donateurs.
Qui n'est pas un bon candidat?
Il est difficile de prévoir qui peut être ou non un candidat idéal pour une greffe de tête. Ces critères d'exclusion seraient développés une fois la procédure mise en œuvre et les risques potentiels de complications et d'échec seraient mieux compris.
Comme indiqué, les anomalies affectant le cerveau seraient probablement un critère d'exclusion. Une personne subissant une greffe de tête aurait besoin d'un soutien social important, y compris des soins médicaux continus et une assistance pour les activités de la vie quotidienne, pendant des mois, voire des années. Les coûts associés à la procédure elle-même seraient également probablement importants et, en tant qu'intervention initialement expérimentale, elle pourrait ne pas être couverte par l'assurance maladie.
Processus de sélection des bailleurs de fonds
Un donneur de corps serait une personne qui a subi une mort cérébrale, probablement due à une blessure catastrophique, mais qui est artificiellement maintenue jusqu'à ce que la greffe de la tête puisse avoir lieu. Cela préserverait la santé et la fonction des tissus du corps, qui autrement devraient être normales. Le donneur pour une procédure de greffe de tête devra en outre correspondre à la taille et à l'immunotype du receveur.
L'intention de servir en tant que donneur de corps aurait probablement dû être énoncée avant la blessure. Dans certains endroits, le don d'organes est la méthode par défaut, mais la loi actuelle ne traite probablement pas de la possibilité d'un don de corps.
Actuellement, il n'y a pas d'index formel ou de système de don mis en place pour la transplantation de la tête, car il s'agit d'une procédure encore non prouvée.
Avant la chirurgie
Comme pour toute intervention chirurgicale, et plus particulièrement pour toute greffe d'organe, un processus approfondi est nécessaire pour préparer le receveur à la procédure. Cela peut inclure une évaluation médicale et psychiatrique complète. Il doit être démontré qu'une greffe de tête est à la fois nécessaire et sûre et que le receveur d'un don de corps est susceptible de réussir à long terme.
On pourrait imaginer une évaluation neurologique formelle avec imagerie pour inclure une tomographie informatisée (TDM) et une imagerie par résonance magnétique (IRM) du cerveau ainsi qu'un électroencéphalogramme (EEG). Une évaluation cardiovasculaire des vaisseaux de la tête et du cou peut également être importante avec une angiographie CT ou une échographie susceptible de jouer un rôle. Des évaluations plus poussées par un spécialiste de l'oreille, du nez et de la gorge (ORL) et même un dentiste peuvent jouer un rôle dans le dépistage des anomalies. Même une étude du sommeil pour rechercher une apnée obstructive du sommeil peut être importante.
Les évaluations systémiques de la santé peuvent être importantes, identifiant les troubles médicaux chroniques qui peuvent affecter le succès de la transplantation. Par exemple, des tests pour les infections chroniques, le diabète, un dysfonctionnement thyroïdien et d'autres anomalies peuvent être nécessaires. Il peut être important d'exclure ceux qui fument, consomment de l'alcool ou utilisent d'autres drogues illicites.
Pour avoir une greffe de tête, il peut être important d'éliminer complètement le système immunitaire du corps du donneur pour éviter le rejet. Cela pourrait être accompli avec des radiations et des anticorps, puis la propre moelle osseuse du receveur serait utilisée pour remplacer le système immunitaire du donneur. Les obstacles à cela incluent le maintien en vie du corps du donneur sans système immunitaire efficace dans les semaines précédant la greffe de la tête et les effets négatifs sur les cellules neurales qui seront fusionnées avec celles du receveur pendant la greffe.
Processus chirurgical
Aucune greffe de tête n'a encore été réalisée sur une personne. Néanmoins, les chirurgiens intéressés à effectuer la procédure ont préparé des protocoles prévoyant les étapes d'une future greffe de tête. Cependant, d’autres experts médicaux ont critiqué l’importance ou la pertinence de la recherche expérimentale citée dans le protocole proposé pour la transplantation de tête humaine, car les précédents chirurgicaux établis chez les animaux ne s’appliquent pas toujours à la chirurgie humaine. De nombreux outils prévus et les techniques, telles que la transection de la moelle épinière, les fusogènes chimiques (agents qui permettent aux cellules de fusionner ensemble) et la stimulation de la moelle épinière n'ont pas encore été bien étudiées pour leur utilisation pertinente dans la transplantation de tête humaine.
Dans le protocole proposé, quatre équipes de chirurgiens travailleraient simultanément sur le receveur et le donneur.
Soutenir les fonctions vitales du corps
La préparation chirurgicale commencerait par une trachéotomie, l'insertion d'un tube de ventilation et l'utilisation d'un ventilateur pour stabiliser le corps du donneur lorsque la connexion entre le cerveau et le corps est rompue. L'oxygène du sang, la température corporelle et la pression artérielle seraient surveillés au fur et à mesure de la chirurgie.
Un flux sanguin continu vers le corps du donneur pendant le transfert est important pour maintenir des niveaux normaux d’oxygène dans les tissus et organes du donneur. Les principaux vaisseaux sanguins auraient des tubes en plastique insérés (cette canulation créerait un shunt). Le flux sanguin serait alors redirigé vers une machine de survie appelée machine d'oxygénation extracorporelle par membrane (ECMO) qui fournit de l'oxygène au sang et le fait circuler indépendamment du cœur et des poumons.
La température du tissu rachidien du donneur serait abaissée en insérant des solutions froides dans l'espace le long de la paroi vertébrale (péridurale) ou entre la dure-mère et la membrane arachnoïdienne de la moelle épinière (sous-durale).
Lorsque la température des tissus de la colonne vertébrale baisse, le corps est prêt pour la transplantation.
Préparation du destinataire
Pendant ce temps, la tête du receveur est anesthésiée (et l'activité cérébrale est limitée) avec l'administration de barbiturique ou de propofol. L'activité cérébrale est contrôlée par EEG tout au long du processus et le receveur subit ensuite une préparation chirurgicale similaire à celle du donneur.
Le flux sanguin de la tête est détourné vers une machine ECMO pour la rendre indépendante du cœur et des poumons.
En variante, une interruption du flux sanguin pourrait être évitée en dérivant le flux sanguin des artères carotides et des veines jugulaires de la tête du receveur et du corps du donneur. Les deux méthodes maintiennent la circulation continue du sang vers le cerveau, ce qui est nécessaire pour prévenir les accidents vasculaires cérébraux et la mort cérébrale.
Induire une hypothermie dans le cerveau est essentiel pour éviter les dommages pendant la procédure. Des températures tissulaires plus basses diminuent le risque de faibles dommages causés par l'oxygène (anoxie) au cerveau en ralentissant son taux métabolique. La température du cerveau peut être abaissée par un refroidissement biventriculaire, un refroidissement intra-artériel ou des techniques apparentées. Un casque de refroidissement maintient alors l’hypothermie du cerveau.
Des substances neuroprotectrices supplémentaires comme le perftoran, le sulfure d'hydrogène ou la lidocaïne pourraient être mises en circulation pour limiter l'anoxie dans le cerveau.
Lorsque la tête du receveur et la moelle épinière du donneur ont atteint une température suffisamment basse (hypothermie profonde), le processus de transplantation commence.
Trois phases de chirurgie
Une greffe de tête comprendrait potentiellement trois phases:
Approche antérieure
Pour commencer, la région du cou du receveur et du donneur serait ouverte, exposant les muscles et les vaisseaux sanguins du cou et de la colonne vertébrale. Les muscles et les vaisseaux sanguins seraient marqués de manière à pouvoir être connectés ultérieurement entre le receveur et le donneur.
La trachée et l'œsophage seraient coupés, tandis que les nerfs laryngés du receveur seraient conservés intacts.
Approche postérieure
Le receveur et le donneur seraient tous deux positionnés de manière à ce que l'arrière de la colonne vertébrale soit accessible. Une coupure le long de la longueur de la colonne vertébrale supérieure serait faite, et le corps des vertèbres cibles et le tissu dura en dessous seraient coupés pour exposer la moelle épinière.
Anastomose vertébrale
Un scalpel serait utilisé pour couper la moelle épinière. Une longueur supplémentaire de moelle épinière serait préservée pour permettre des coupes d'ajustement correspondant à la longueur et aux points d'attache du receveur et du donneur. Lorsque la tête du receveur est retirée, le sang serait drainé de la tête (exsanguiné). Les vaisseaux sanguins de la tête seraient rincés avec du lactate de Ringer, ce qui empêchera la coagulation sanguine d’endommager le cerveau.
La tête et le corps seraient alignés et une plaque de titane serait placée à l'avant de la région du cou pour stabiliser la tête et le corps. Les principaux vaisseaux sanguins du receveur seraient alors connectés au système circulatoire du donneur et commenceraient à recevoir du sang.
Les muscles les plus profonds seraient attachés avec des sutures, suivis de l'œsophage, de la trachée et des muscles externes.
Le corps serait ensuite retourné pour terminer la fixation de la moelle épinière. Les coupes d'ajustement seraient faites pour correspondre à la longueur entre le receveur et le donneur, puis les extrémités coupées des cordons spinaux seraient fusionnées en utilisant une colle composée de fusogènes et ensuite suturées. Le traitement avec des fusogènes permettrait idéalement de réparer les neurones endommagés et de créer une connexion neuronale avec le cerveau du patient avec le corps du donneur.
Une fois la moelle épinière connectée, la dure-mère protectrice de la colonne vertébrale serait recousue. Il est également possible que l'insertion d'un appareil de stimulation de la moelle épinière (SCS) de type stimulateur cardiaque dans l'espace épidural derrière la colonne vertébrale puisse être utilisée pour favoriser la récupération des neurones.
Complications
La complication la plus probable liée à une greffe de tête serait l'échec de la procédure à établir les connexions nécessaires pour préserver les fonctions corporelles normales.
Cela peut se manifester par une perte de flux sanguin cérébral entraînant une ischémie et des lésions cérébrales, un accident vasculaire cérébral ou la mort cérébrale. Une perte d'approvisionnement en oxygène du cerveau pourrait être également préjudiciable. La perturbation de la barrière hémato-encéphalique peut entraîner une infection ou des lésions des tissus cérébraux.
Le corps peut souffrir de complications similaires, avec une perte de flux sanguin ou d'oxygène causant des lésions ou une défaillance des organes.
Si le système nerveux ne parvient pas à se reconnecter, cela peut affecter le mouvement, la sensation et la fonction des organes (conduisant potentiellement à un iléus paralytique, une vessie neurogène, un intestin neurogène ou d'autres problèmes).
Le système immunitaire peut rejeter l'organe transplanté, créant ainsi une bataille destructrice d'usure entre la tête et le nouveau corps.
Après l'opération
La chirurgie serait probablement suivie d'une surveillance prolongée dans l'unité de soins intensifs (USI). La tête, le cou et la colonne vertébrale seraient stabilisés pour maximiser la fusion de la moelle épinière.
La respiration et la circulation seraient médiées par des systèmes de survie, et l'alimentation devrait être fournie par une sonde de jéjunostomie pendant que le mouvement récupère.
Au fur et à mesure que la récupération progresse, une thérapie physique similaire à la rééducation pour la quadriplégie serait utilisée pour favoriser les connexions neuronales entre le cerveau et le nouveau corps. La restauration de la fonction du diaphragme, importante pour une respiration indépendante, serait évaluée en permanence.
Pronostic
Il n'y a pas d'informations fiables pour prédire comment un humain ferait après une greffe de tête a été effectuée. Il est probable qu'une immunosuppression à vie serait nécessaire pour éviter le rejet du corps du donneur. Les animaux qui ont reçu des greffes de tête sans utilisation d'immunosuppression ont survécu pendant des périodes de temps limitées, de plusieurs heures à 29 jours au plus.
Les risques liés à l'immunosuppression dans les transplantations d'organes actuellement pratiquées incluent un risque modérément accru d'infection ou de cancer.
Les immunosuppresseurs qui ont été envisagés pour prévenir le rejet de la tête ou du corps du donneur comprennent:
- Sirolimus
- Tacrolimus
- Cyclosporine A
- Bélatacept
- Rapamycine
- Prednisone
- Mycophénolate mofétil
L’utilisation prolongée d’immunosuppresseurs à doses élevées peut entraîner des lésions secondaires des organes du donneur, tels que les reins, en fonction des médicaments spécifiques utilisés et des quantités nécessaires pour éviter le rejet. Plusieurs des immunosuppresseurs énumérés n'ont pas de toxicité connue, mais devront être testés pour leurs effets lorsqu'ils sont utilisés en association pour une transplantation de tête.
Soutien et adaptation
Un conseil psychologique serait probablement bénéfique tout en s'adaptant à un nouveau corps, en faisant face aux effets secondaires de la chirurgie et aux changements majeurs de mode de vie. Faire face à des résultats défavorables (c'est-à-dire, des problèmes de récupération des sensations, de la mobilité ou des fonctions intestinales et vésicales) serait également susceptible de poser des obstacles psychosociaux.
Un mot de Verywell
Il est peu probable qu'une greffe de tête puisse être réalisée chez l'homme dans un proche avenir. Néanmoins, l'exploration théorique du sujet, y compris les considérations éthiques et techniques, peut être un exercice intéressant. Ces expériences de pensée nous préparent à une réalité qui pourrait éventuellement devenir possible à mesure que la science médicale progresse.