Ein Hund bewegt den Kopf, doch auf seinen Schultern sitzt noch ein zweiter. Wladimir Demichow erzeugte solche Tiere nicht durch Zucht, sondern durch Operationen. Die Bilder machten seine Versuche weit über die Sowjetunion hinaus bekannt. Hinter dem Anblick lag eine Frage, die ihn schon lange vor diesen Eingriffen beschäftigte.
Im Jahr 1954 verbindet Wladimir Demichow Teile eines jungen Hundes mit dem Körper eines größeren Tieres. Nach dem Eingriff reagiert der verpflanzte Kopf wieder auf seine Umgebung. Die Augen bewegen sich, die Zunge kann Flüssigkeit aufnehmen. Auf Fotografien entsteht dadurch ein Bild, das wie eine erfundene Kreatur wirkt: zwei Köpfe, aber kein normaler zweiter Körper. Die Versuchstiere waren jedoch real. Ein erhaltenes Präparat aus dieser Zeit gehört zur Sammlung des Staatlichen Biologischen Museums K. A. Timirjasew in Moskau. Es bewahrt nicht den Beweis einer angeborenen Besonderheit, sondern das Ergebnis eines absichtlich vorgenommenen Eingriffs. Gerade dieser Unterschied ist entscheidend. Demichow wollte nicht herausfinden, wie eine natürliche Fehlbildung entsteht. Er versuchte, lebendes Gewebe von einem Tier durch den Kreislauf eines anderen versorgen zu lassen. Der sichtbare zweite Kopf machte einen sonst im Körper verborgenen Vorgang öffentlich erkennbar.
Der sowjetische Forscher, international meist Vladimir Demikhov geschrieben, war ausgebildeter Biologe und arbeitete an experimentellen Transplantationen. Seine Geschichte beginnt nicht erst mit den zweiköpfigen Hunden. Sie führt über künstliche Kreislaufunterstützung, verlegte Herzen und Lungen zu der Frage, wie ein Organ außerhalb seines ursprünglichen Körpers weiterarbeiten kann. Das ist etwas anderes als die Vorstellung, ein kompletter Mensch lasse sich einfach aus austauschbaren Teilen zusammensetzen. Jeder Schritt verlangt mehrere Voraussetzungen zugleich. Blut muss das Gewebe erreichen und wieder verlassen, die Verbindung darf nicht versagen, und der Empfänger darf das fremde Gewebe nicht zerstören. Ein sichtbares Lebenszeichen beantwortet nur einen Teil dieser Fragen. Gerade an den Kopftransplantationen lässt sich deshalb sowohl Demichows technische Leistung als auch die große Entfernung zu einer verlässlich funktionierenden medizinischen Anwendung erkennen. Die Tiere überlebten überwiegend nur kurze Zeit.
Wladimir Demichow wollte zeigen, dass verpflanzte Körperteile durch den Kreislauf eines anderen Tieres vorübergehend am Leben erhalten werden können. Dafür übertrug er nicht nur einen isolierten Kopf, sondern auch angrenzende Körperteile. Ein neues gemeinsam gesteuertes Nervensystem entstand dabei nicht. Die Eingriffe verursachten erhebliche Belastungen und führten meist nach wenigen Tagen zum Tod. Der Katalog des erhaltenen Präparats beschreibt das Versuchsergebnis als Verbindung eines ausgewachsenen Hundes mit dem Vorderkörper eines jüngeren. Damit lässt sich eine verbreitete Bilddeutung korrigieren: Der zweite Kopf wuchs weder nach noch wurde er durch einen einzelnen Schnitt zu einem normal funktionsfähigen Bestandteil des Empfängertieres. Die ungewöhnliche äußere Form war das Ergebnis einer künstlichen Versorgungssituation, deren Grenzen in den kurzen Überlebenszeiten sichtbar wurden.
Der Unterschied zwischen Kreislauf und Nervensystem ist dabei zentral. Blut transportiert unter anderem Sauerstoff und Nährstoffe. Ein angeschlossener Gefäßweg kann deshalb Gewebe versorgen, ohne dessen Nerven mit denen eines anderen Körpers zu verbinden. Ein Kopf kann auf einen Reiz reagieren, weil bestimmte notwendige Verbindungen innerhalb seiner erhaltenen Strukturen weiterhin bestehen. Daraus folgt nicht, dass er plötzlich die Beine des Empfängertieres steuert. Ebenso wenig verschmelzen zwei Gehirne zu einem gemeinsamen Bewusstsein, nur weil ihr Gewebe über einen verbundenen Kreislauf versorgt wird. Die Fotos beantworten diese Frage nicht. Sie zeigen eine anatomische Anordnung. Um zu verstehen, welche Funktionen möglich waren, müssen die tatsächlich verbundenen Systeme getrennt betrachtet werden. Gerade diese Trennung geht verloren, wenn der zweite Kopf nur als Bild einer grenzenlosen technischen Macht erzählt wird.
Demichow beschäftigte sich bereits 1937 mit einem künstlichen Herzen in einem Tierexperiment. Nach dem Zweiten Weltkrieg verlagerte er lebende Organe. 1946 gelang ihm die experimentelle Verpflanzung eines zusätzlichen Herzens in den Brustraum eines Hundes; weitere Arbeiten betrafen Herz-Lungen-Kombinationen und Lungen. Die medizinhistorische Darstellung seiner Transplantationsarbeit macht die Breite dieser Versuche deutlich. Ein zweites Herz im Brustraum ist jedoch nicht dasselbe wie der vollständige Ersatz des ursprünglichen Herzens. Die Lage des Organs und die Aufgabe im neuen Kreislauf müssen jeweils beschrieben werden. Gerade deshalb ist eine bloße Liste vermeintlicher Premieren wenig aussagekräftig. Entscheidend war, welche Funktion das verpflanzte Organ tatsächlich übernahm und wie lange der veränderte Kreislauf aufrechterhalten werden konnte.
Für die Entwicklung von Transplantationen war das eine grundlegende Frage. Ein entnommenes Organ ist kein fertiges Ersatzteil, das beliebig lange auf seinen Einbau wartet. Seine Zellen bleiben auf Versorgung angewiesen. Wird diese unterbrochen, kann das Gewebe geschädigt werden, bevor es an seinem neuen Ort überhaupt arbeitet. Hinzu kommen Schwierigkeiten an den Verbindungsstellen: Ein Gefäß muss offen bleiben und zugleich dicht sein. Der Erfolg besteht deshalb nicht nur darin, zwei Enden zusammenzubringen. Er besteht darin, anschließend unter lebenden Bedingungen einen ausreichenden Blutfluss zu erhalten. Demichows Arbeiten untersuchten solche Probleme an Tieren. Der spätere Nutzen entsprechender Kenntnisse für Organtransplantationen erklärt ihren historischen Stellenwert. Er beantwortet aber noch nicht die gesonderte Frage, ob jeder einzelne besonders belastende Versuch dafür notwendig oder vertretbar war.
Selbst wenn ein Organ zunächst arbeitet, kann der Empfängerkörper dagegen reagieren. Das Immunsystem erkennt Gewebemerkmale und kann fremde Zellen angreifen. MedlinePlus beschreibt die Abstoßung nach einer Transplantation als einen eigenen Prozess, der nicht durch gelungene Gefäßverbindungen erledigt ist. Deshalb gehören die Auswahl eines geeigneten Spenders und bei vielen Organtransplantationen Medikamente zur Unterdrückung der Abwehr zur Behandlung. Solche Medikamente bringen wiederum eigene Risiken mit sich. Das erklärt, weshalb kurzfristige Versorgung und langfristiges Überleben unterschiedliche Maßstäbe sind. Eine Operation kann zunächst ihr unmittelbares Ziel erreichen, während Tage oder Wochen später ein anderes Problem entscheidend wird. Bei Demichows frühen Versuchen waren die Möglichkeiten, diese Reaktionen zuverlässig zu beherrschen, noch stark begrenzt.
Für seine zweiköpfigen Versuchstiere wird als längste Überlebenszeit 29 Tage angegeben. Die meisten lebten deutlich kürzer. Die Zahl ist deshalb nicht als Dauer eines gelungenen neuen Alltags zu lesen. Sie beschreibt die äußerste berichtete Zeit innerhalb einer Reihe schwer belastender Eingriffe. Ein gefilmtes Trinken oder eine Bewegung des Kopfes erfasst nur einen Augenblick davon. Über Schmerzen, Einschränkungen und den Verlauf bis zum Tod sagt dieser kurze Ausschnitt für sich genommen wenig. Auch die Todesursache muss im Einzelfall betrachtet werden; nicht jedes Versagen einer Transplantation lässt sich allein auf Abstoßung reduzieren. Kreislaufprobleme, Infektionen und Schäden durch den Eingriff können ebenfalls Bedeutung besitzen. Die kurze Zeitspanne macht vor allem sichtbar, wie weit die Experimente von einer dauerhaft stabilen Verbindung entfernt waren. Das öffentlich wirksame Bild zeigte einen Zustand, nicht seine zuverlässige Erhaltung.
1960 veröffentlichte Demichow seine Monografie über die experimentelle Transplantation lebenswichtiger Organe. Sie wurde 1962 ins Englische und 1963 ins Deutsche übersetzt. Seine Arbeit blieb damit nicht auf den Anblick zweier Köpfe beschränkt. Andere Chirurgen konnten sich mit seinen Erfahrungen an Herzen, Lungen und Gefäßverbindungen beschäftigen. Zu den Besuchern seines Labors gehörte Christiaan Barnard, der 1967 die erste Herztransplantation von einem Menschen auf einen anderen ausführte. Der Zusammenhang ist bedeutsam, sollte aber nicht zu einer geraden Erfolgslinie vereinfacht werden. Die menschliche Herztransplantation beruhte auf den Arbeiten zahlreicher Gruppen und auf weiteren Entwicklungen. Demichow war ein wichtiger früher Wegbereiter, nicht der alleinige Urheber sämtlicher Voraussetzungen. Seine auf Tiere beschränkten Versuche und Barnards Eingriff an einem Patienten gehörten außerdem zu unterschiedlichen Situationen mit jeweils eigenen Anforderungen.
Der Chirurg Igor Konstantinov ordnete Demichows Leistungen in diese längere Entwicklung ein. Dabei wird besonders deutlich, wie ungleich öffentliche Aufmerksamkeit verteilt sein kann. Ein schlagendes transplantiertes Herz im Brustraum ist für einen Außenstehenden schwerer zu erkennen als ein zweiter Kopf auf den Schultern eines Hundes. Die visuell auffälligste Versuchsanordnung kann deshalb das gesamte Lebenswerk überdecken, obwohl andere Arbeiten für die spätere Praxis mindestens ebenso wichtig waren. Eine Korrektur dieses Bildes muss allerdings nicht den umgekehrten Fehler machen. Die Kopfversuche verschwinden nicht dadurch, dass Demichow auch an medizinisch folgenreicheren Aufgaben arbeitete. Beides gehört zur Geschichte desselben Forschers: seine technischen Beiträge und die Belastung der Tiere, an denen er sie erprobte.
Bei einer Kopftransplantation bleibt das Gehirn innerhalb des Kopfes mit einem Teil seiner gewohnten Umgebung verbunden. Eine Gehirntransplantation würde das Organ selbst betreffen und zusätzliche Verbindungen unterbrechen. Für einen funktionierenden neuen Körper reicht in beiden Fällen ein Blutkreislauf allein nicht aus. Das Rückenmark und weitere Nervenbahnen vermitteln Signale zwischen Gehirn und Körper. Eine durchtrennte Verbindung lässt sich nicht wie ein Schlauch durch eine dichte Naht funktionell wiederherstellen. Die historische Übersicht zu Kopftransplantationen von 2016 behandelt genau diese Trennung der Probleme. Durchblutung, Abstoßung, Nervenfunktion und Schmerzen sind keine austauschbaren Aufgaben. Ein Erfolg bei einer davon beweist nicht, dass die anderen ebenfalls gelöst wurden. Das gilt besonders für öffentlich angekündigte Anwendungen am Menschen.
Der amerikanische Neurochirurg Robert J. White führte 1970 entsprechende Kopftransplantationsversuche an Affen durch. Beobachtete Reaktionen im Kopfbereich bedeuteten dabei nicht, dass die Verbindung zum neuen Körper wieder normal funktionierte. Das durchtrennte Rückenmark blieb eine entscheidende Grenze. Auch der Nachweis lebenden Gehirngewebes ist enger als der Nachweis eines Menschen oder Tieres, das einen neuen Körper selbstständig benutzen kann. Solche Unterschiede gehen in Schlagzeilen über eine gelungene Transplantation leicht verloren. Das Wort gelungen braucht immer ein benanntes Ziel. Wurde nur Blutfluss wiederhergestellt, blieb ein Gewebe kurzfristig aktiv oder entstand tatsächlich eine dauerhaft nutzbare Funktion? Erst diese Frage erlaubt eine sinnvolle Bewertung. Die Bilder Demichows beweisen, dass seine ungewöhnlichen Tiere existierten. Sie beweisen keine beliebige Übertragbarkeit des ganzen Nervensystems.
Die ethische Frage lässt sich nicht dadurch erledigen, dass die Versuche lange zurückliegen. Ihre Bedeutung muss vielmehr zusammen mit den Belastungen betrachtet werden, die sie verursachten. Die drei Grundsätze für den Umgang mit Tierversuchen verlangen, Tiere nach Möglichkeit zu ersetzen, ihre Zahl angemessen zu begrenzen und Leiden zu verringern. Ein auffälliges Bild ist kein eigenständiger wissenschaftlicher Zweck. Ebenso wenig genügt die allgemeine Hoffnung auf medizinischen Fortschritt, um jede denkbare Belastung zu rechtfertigen. Demichows Arbeit stellt diese Abwägung besonders deutlich vor Augen, weil ihre Folgen unmittelbar sichtbar wurden. Das erhaltene Präparat im Museum zeigt zwei Köpfe. Es erinnert zugleich daran, dass die Frage nach dem Machbaren nie allein beantwortet, was mit lebenden Tieren geschehen sollte.
Acta Neurochirurgica, The history of head transplantation: a review; doi:10.1007/s00701-016-2984-0
