I forrige måned begynte et bioteknologiselskap i Philadelphia kliniske studier som kunne revolusjonere vår forståelse av hva det vil si å være død. Etter å ha mottatt etisk godkjenning fra den uavhengige etiske komiteen, har Bioquark behandlet tjue pasienter ved Anupam Hospital i India, hvis hjerne ble antatt å være klinisk død etter alvorlig traumatisk hjerneskade. Med et arsenal av banebrytende, men hittil kryptiske terapier - stamceller, bioaktive molekyler, hjerne- og ryggmargsstimulering - håper teamet å gjenopplive deler av pasientenes grunnleggende hjernefunksjoner, med den hensikt å oppnå best mulig resultat: gjenvinne evnen til å puste alene.
Resultatene skal bli kjent på ekstremt kort tid - 15 dager.
Hvis din første reaksjon var overraskende, er du ikke alene. Hva er det: Lazarus-effekten, Frankenstein-effekten, The Walking Dead? Eller kanskje en slags viral kampanje for en kommende skrekkfilm?
Ikke egentlig. Bioquarks jobb er å jukse døden. Dette er hva som skal gjøres innenfor det utrolig ambisiøse prosjektet ReAnima. La oss se hvordan dette vil fortsette.
Det er et fantastisk ord: død
Ofte forestiller vi oss døden som en slags bryter: her er du, og i løpet av et øyeblikk er det ingenting, lyset har slukket.
Men dette er bare en karikatur av prosessen med å dø: Selv etter at hjerterytmen og pusten stopper, kan gnister av hjerneaktivitet blusse opp i lang tid. I noen tilfeller kan til og med dypt komatiske pasienter - som ikke klarer å puste alene - opprettholde enkle refleksresponser. Hjernebølgene deres, uberegnelige eller svake, blir fortsatt overvåket på EEG.
Kampanjevideo:
Hjernedød, derimot, er alt, ferdig. En slik diagnose signaliserer fullstendig og irreversibel ødeleggelse av hjernen, inkludert hjernestammen. Mennesker med hjernedøde er ikke i koma eller i vegetativ tilstand. De har ikke noe håp om spontan bedring. De er døde.
I mange land rundt om i verden blir slike fag klassifisert som "levende lik" (kadavere), sier Ira Pastor, administrerende direktør i Bioquark (for å unngå forvirring er dette en mann). Men denne definisjonen har et problem.
I teorien er hjernedød en svært objektiv og strengt definert medisinsk tilstand med enorme juridiske konsekvenser. Leger ser hjernedød hos pasienter som det endelige signalet - det er på tide å trekke i ledningen, tenke på organdonasjon og invitere pårørende til å si farvel.
I praksis er hjernedød i det hele tatt ikke så enkelt. Presten sier det er et stort "grått område" mellom dyp koma og hjernedød. En av årsakene til "irreversibiliteten" av en slik død er avhengighet av teknologi. I århundrer var mangel på pust og puls tegn på død, men oppfinnelsen av livsstøttende maskiner og gjenopplivingsteknikker slør den linjen.
Gitt et slikt historisk presedens, er det virkelig mulig å snakke om hjernedødens irreversibilitet?
Selv om hjernedød kan virke som en slags medisinsk begrunnet definisjon av død, ble kriteriene først dannet på slutten av 1960-tallet, lenge før nevrologer dykket ned i seriøs forskning på bevissthet og personlighet. Derfor tar hjernedød ikke hensyn til de siste fremskrittene innen nevrokirurgi, de nyeste teknologiene og metodene, for eksempel å måle frigjøringen av nevrotransmittere.
Prosessen med å diagnostisere hjernedød er veldig gammeldags. En lege kan stikke en pasient med en nål for å sjekke smertereseptorer, se om karbondioksid forårsaker spontan pusting, prøve å oppdage tegn på elektrisk aktivitet i hjernen ved hjelp av elektroencefalografi (EEG). Men ingen av disse tiltakene kan med sikkerhet si at pasienten ikke kommer tilbake.
Mens hjernedød er irreversibel, er den ikke målbar, sier Pastor. I sjeldne tilfeller tar legene feil. I løpet av de siste tiårene har det vært flere titalls tilfeller av spontan "oppstandelse" av hjernedøde pasienter, hovedsakelig barn og unge voksne. En ung kvinne fødte til og med vellykket etter å ha fått diagnosen hjernedød.
"Selv om disse tilfellene er kontroversielle og resultatet av dårlig diagnose, mener vi at de fremhever fraværet av hvitt og svart i riket av alvorlig nedsatt bevissthet," sier pastor. Dette er det viktigste incentivet for forskere til å forfølge dette nisjeprogrammet.
Lazarus verktøy
Hvordan få en død hjerne?
Emnene i studien vår lider av alvorlig og omfattende nevronedød, forklarer Pastor. Integriteten til aksoner - lange projeksjoner som nevroner bruker for å kommunisere med hverandre - forfall og konvensjonell signalbehandling fungerer ikke lenger.
Alternativt kan du prøve å berge det som er igjen, som å fikse ødelagte hodetelefoner ved å binde de gjenværende ledningene. Men ethvert forsøk på å reparere en død hjerne vil trolig kreve erstatningsdeler - nyvoksne hjerneceller for å erstatte de som er tapt under traumet. Videre trenger celler gunstige forhold for å vokse og integreres i eksisterende hjernekretser.
Bioquark vil gjøre begge deler.
Teamets "hemmelige saus" er en kombinasjon av bioaktive molekyler og mesenkymale stamceller (MSC). MSC finnes i praktisk talt alle vev og har blitt brukt i celleerstatningsterapi i ti år. Selv om ingen slike studier har blitt utført på mennesker, har foreløpige studier på gnagere med traumatisk hjerneskade vist at transplanterte MSCer integreres i hjernen og hjelper til med å forbedre motorisk og kognitiv utvinning.
Ved å studere de ekstreme stadiene av hjernedød, håper Pastor og forskere å finne unik innsikt i den døende hjernen. Stamcelletransplantasjon er ikke noe nytt, men Bioquark ønsker å gå et skritt videre: bevæpnet med bioaktive molekyler, håper forskerne å etablere et mikromiljø i hjernen som vil lette "epimorf regenerering", prosessen med å gjenvekne en manglende kroppsdel.
Når en voksen blir fysisk skadet, for eksempel å miste en finger, reagerer kroppen vår ved å danne arrvev. Standardsvaret er helbredelse, ikke regenerering. Men under tidlig embryonal utvikling utløser vevskader en massiv og sterkt koordinert respons som holder kroppen mot betennelse og arrdannelse. I stedet for å få et stygt arr, kan et menneskelig foster reparere tapt vev, omtrent som flatorm kan regenerere kappede hoder (og kanskje til og med beholde minner fra et tidligere hode!).
Mye av denne prosessen innebærer å rekruttere store mengder lokale celler for å hjelpe vevet med å reparere seg selv. Og ikke bare stamceller. I mange tilfeller mister voksne celler identiteten og går tilbake til tilstanden til stamceller. Dermed "resirkulerer" kroppen disse cellene for å støtte vevsregenerering.
Denne prosessen er ganske naturlig i fostrets kropp, sier pastor. Hvorfor ikke ta og etterligne denne prosessen ved å tvinge den voksne hjernen til å forlate arret til fordel for regenerering? Tidligere forskning fra Bioquark fant at denne gjenopprettingsprosessen er avhengig av bioaktive molekyler som kan ekstraheres fra amfibieegg.
De ekstraherte bioaktive komponentene, hovedsakelig mikroRNAer og proteiner, kan omprogrammere skadede celler til en tilstand av stamceller, som forskerne skrev i et patent fra 2014. Stamceller er til og med noe sekundære aktører. Det er bekymringer for at deres rolle kan være overdrevet, sa Pastor. De legger også større vekt på morfogenetiske ekstrakter. Imidlertid er det relativt lite arbeid publisert med blykjemisk ekstrakt, en blanding av bioaktive molekyler med det eksotiske navnet BQ-A, i dyremodeller for hjernedød.
Problemet er at det er få slike modeller, og de er alle langt fra hverandre, og noen er helt eksotiske, som forgiftning av griser med karbonmonoksid, forklarer Pastor. "Vi styrer oss unna slike modeller og fokuserer i stedet på modeller for traumatisk hjerne- og ryggmargsskade i foreløpige studier."
Først og fremst vil forskere teste styrken til disse ekstraktene, om de kan tilbakestille den menneskelige hjerne. Presten understreker at studien skal vise hjernestammens mest grunnleggende funksjon etter behandling - en elektrisk hvisking her, en nevrotransmittersky der.
I tillegg til celleterapi planlegger Bioquark også å bruke hjernestimuleringsteknikker for å slå på BQ-A. Disse metodene, inkludert median nervestimulering og transkraniell laserstimulering, brukes ofte til å behandle koma og andre bevissthetsforstyrrelser med varierende grad av suksess.
Hvorfor bruke så mange forskjellige metoder? Vel, Bioquark vil vite med en gang hva som fungerer og hva som ikke fungerer.
Presten ser to store feil i dagens modeller for sykdomsbehandling og forebygging. For det første er de mer fokusert på å behandle symptomer på sent stadium i stedet for den underliggende årsaken. For det andre brukes tilnærmingen til å redusere en hvilken som helst sykdom til en årsak, og som en konsekvens, til ett medikament.
"Epimorf regenerering er iboende mangesidig og involverer mange mekanismer som fungerer i synergi," sier Pastor. "For å gjennomføre et så komplekst initiativ, er det åpenbart verdt å forlate begrepet" magisk sølvkule "(som aldri vil være) til fordel for forestillingen om kombinasjon."
ReAnimation
"Selv om full gjenoppretting faktisk er vår langsiktige visjon, er det ikke det primære fokuset eller det primære endepunktet for den første studien," sier pastor. Den første planen på timeplanen vil være å gjenoppta uavhengig pust. Vi ser knapt en død hjerne som våkner når som helst snart.
Men hvis behandlingen fungerer, kan vi bli møtt med et tornet filosofisk spørsmål om personlig identitet. Ifølge bioetiker Dr. Anders Sandberg, "Det er ikke vanskelig å forestille seg at slik behandling ikke vil gjenopprette hjernen fullstendig: minner, personlighet og funksjoner kan gå tapt, lukkes eller erstattes med det nyvoksne vevet."
I dette tilfellet vil personen tydeligvis ikke ha nytte av behandlingen - han vil bli erstattet av noen lignende, men annerledes. Likevel er dette et scenario for en fjern fremtid, som kanskje ikke skjer i det hele tatt. Tross alt er de foreslåtte behandlingene eksperimentelle, og hjernens regenerative kapasitet kan begrenses uoverkommelig.
Men pastoren ser verdi i sine bestrebelser, selv om de mislykkes.
“Det sier seg selv at dette er et uberørt område for oppdagelse og utvikling. Selv om du ser på den bredere klassen av "psykiske lidelser", er dette et område der det er liten eller ingen intervensjonsforskning, sier pastor. Dette er spesielt tydelig når man vurderer mer "tradisjonelle" nevrodegenerative lidelser som Alzheimers eller Parkinsons.
"Vi tror at all forskning vi gjør etter disse linjene vil være uvurderlig for alle disse sykdommene," sier forskeren. Lazarus eller Frankenstein?
ILYA KHEL
