Tại cơ sở Alcor ở Arizona, hơn 150 cái đầu không thân được bảo quản trong các buồng đông lạnh, với hy vọng rằng y học tương lai có thể hồi sinh những bộ não này trong cơ thể mới. Nhưng tại sao bệnh nhân lại theo đuổi phương pháp đông lạnh này, khi các nhà khoa học vẫn chưa thể hồi sinh một bộ não đã được bảo quản lạnh? Và tại sao không thể chỉ đơn giản ghép những cái đầu này vào cơ thể mới ngay bây giờ, khi chúng còn tươi?
Tiến sĩ Max Krucoff, phó giáo sư phẫu thuật thần kinh tại Đại học Y Wisconsin, cho rằng nên gọi thủ thuật này là cấy ghép cơ thể hơn là cấy ghép não. “Bản ngã và danh tính của bạn nằm trong bộ não,” ông nói với Live Science. “Việc cấy ghép não vào cơ thể người khác sẽ biến bạn thành một con người hoàn toàn mới.”
Hiện tại, ca phẫu thuật này là bất khả thi vì các bác sĩ phẫu thuật chưa thể tạo ra các kết nối tín hiệu giữa các dây thần kinh trong hệ thần kinh trung ương (bao gồm não và tủy sống). Các dây thần kinh ngoại biên (phân nhánh khắp cơ thể) có thể tái tạo và giao tiếp với các tế bào lân cận sau khi ghép, nhưng hệ thần kinh trung ương ở người trưởng thành lại có khả năng tái tạo rất hạn chế. Dù các tế bào thần kinh có thể hình thành kết nối mới trong suốt cuộc đời (giúp học tập), các nhà khoa học vẫn chưa hiểu rõ con đường này để ứng dụng cho cấy ghép.
Ngay cả một ca cấy ghép não một phần, chẳng hạn như thay tiểu não, cũng nằm ngoài khả năng hiện tại. Tiểu não chứa hàng triệu tế bào Purkinje chuyên biệt, mỗi tế bào nhận tín hiệu từ hàng nghìn tế bào thần kinh khác. “Số lượng kết nối là theo cấp số nhân,” Krucoff nói. “Điều đó vượt xa khả năng của chúng tôi.”
Kết nối não và cơ thể qua tủy sống được coi là phương pháp lý thuyết đơn giản nhất, vì các kết nối thần kinh ở tủy sống đơn giản hơn trong não. Bác sĩ có thể nối da, cơ, mạch máu và xương ở cổ, thậm chí căn chỉnh các dây thần kinh tủy sống, “nhưng để các tế bào đó giao tiếp, chúng tôi vẫn chưa tìm ra cách,” Krucoff thừa nhận.
Đã từng có ai thử cấy ghép đầu chưa?
Các nhà khoa học bắt đầu thử nghiệm cấy ghép đầu trên động vật từ đầu thế kỷ 20, khi kỹ thuật khâu mạch máu ra đời. Hầu hết chó và khỉ chỉ sống được vài ngày do vấn đề về hệ mạch hoặc thải ghép. Năm 1970, bác sĩ Robert J. White đã ghép đầu khỉ vào cơ thể mới; những con khỉ có thể nhai và nuốt, sóng điện não cho thấy não vẫn hoạt động, nhưng không con nào sống quá 9 ngày.
Lấy cảm hứng từ đó, bác sĩ người Ý Sergio Canavero đã công bố kế hoạch cấy ghép đầu người đầu tiên vào năm 2013, vấp phải sự phản đối mạnh mẽ từ đồng nghiệp về mặt đạo đức và khoa học. Tuyên bố năm 2017 của ông về ca ghép đầu trên tử thi bị nhà đạo đức sinh học Arthur Caplan (Đại học New York) gọi là “sự tiếp nối của một trò lừa đảo đáng khinh”, khi chỉ ra nguy cơ thải ghép và thách thức kết nối não với các đầu vào thần kinh mới.
Có thể ghép mô nào vào hệ thần kinh trung ương không?
Dù không thể thay thế toàn bộ não, các mảnh ghép tế bào gốc hoặc organoid (mô não thu nhỏ) có thể giúp phục hồi mô não bị tổn thương. Tiến sĩ Ruslan Rust, trợ lý giáo sư tại Đại học Southern California, cho biết tế bào gốc được lập trình để phát triển thành tế bào thần kinh có khả năng hòa nhập vào mạch hiện có cao hơn tế bào thần kinh trưởng thành. Lý tưởng nhất là tế bào gốc từ chính bệnh nhân để giảm nguy cơ thải ghép, nhưng các dòng tế bào hiến tặng chuẩn hóa cũng có ưu điểm riêng.
Liệu pháp tế bào gốc đã được thử nghiệm lâm sàng cho bệnh Parkinson, đột quỵ, chấn thương tủy sống và động kinh, nhưng chưa được FDA Hoa Kỳ phê duyệt. Rust nhấn mạnh rằng nghiên cứu tương lai cần giải quyết các rủi ro như tế bào gốc biệt hóa không hoàn toàn có thể hình thành khối u, hoặc tế bào thần kinh mới làm gián đoạn các đường dẫn tín hiệu. “Câu hỏi trị giá hàng tỷ đô la là làm thế nào để biến tế bào cấy ghép thành đúng loại tế bào chúng ta muốn, và đảm bảo chúng tích hợp vào các mạch cục bộ,” ông nói.
Một nghiên cứu năm 2023 cho thấy organoid não người có thể sửa chữa vỏ não chuột bị tổn thương, nhưng liệu pháp dựa trên organoid vẫn còn xa mới áp dụng được. Rust cho biết các thủ thuật này có thể xâm lấn hơn so với cấy tế bào gốc đơn lẻ và cần tính đến nguồn cung cấp mạch máu cho mô mới.