Sidste måned startede et biotechfirma i Philadelphia kliniske forsøg, der kunne revolutionere vores forståelse af, hvad det betyder at være død. Efter at have modtaget etisk godkendelse fra den uafhængige etiske komité har Bioquark behandlet tyve patienter på Anupam Hospital i Indien, hvis hjerne formodes at være klinisk død efter svær traumatisk hjerneskade. Med et arsenal af banebrydende, men mystiske terapier - stamceller, bioaktive molekyler, hjerne- og rygmarvsstimulering - håber holdet at genoplive dele af patienternes grundlæggende hjernefunktioner med den hensigt at opnå det bedst mulige resultat: genvinde deres evne til at trække vejret alene.
Resultaterne skulle blive kendt på ekstremt kort tid - 15 dage.
Hvis din første reaktion var overraskende, er du ikke alene. Hvad er det: Lazarus-effekten, Frankenstein-effekten, The Walking Dead? Eller måske en slags viral kampagne for en kommende gyserfilm?
Ikke rigtig. Bioquarks job er at snyde døden. Dette er hvad der vil ske inden for det utroligt ambitiøse projekt ReAnima. Lad os se, hvordan dette vil fortsætte.
Det er et fantastisk ord: død
Oftere end ikke forestiller vi os døden som en slags afbryder: her er du, og om et øjeblik er der intet, lyset er slukket.
Men dette er bare en karikatur af processen med at dø: selv efter hjerteslag og vejrtrækning er stoppet, kan gnister af hjerneaktivitet blusse op i lang tid. I nogle tilfælde kan selv dybt komatiske patienter - ude af stand til at trække vejret alene - opretholde enkle refleksresponser. Deres hjernebølger, uberegnelige eller svage, overvåges stadig på EEG.
Salgsfremmende video:
Hjernedød er derimod alt, slut. En sådan diagnose signalerer den komplette og irreversible ødelæggelse af hjernen, herunder hjernestammen. Mennesker med hjernedøde er ikke i koma eller i vegetativ tilstand. De har intet håb om spontan bedring. De er døde.
I mange lande rundt om i verden klassificeres sådanne emner som "levende lig" (kadavere), siger Ira Pastor, administrerende direktør for Bioquark (for at undgå forvirring er dette en mand). Men denne definition har et problem.
I teorien er hjernedød en yderst objektiv og strengt defineret medicinsk tilstand med enorme juridiske konsekvenser. Læger ser hjernedød hos patienter som det sidste signal - det er tid til at trække i ledningen, tænke på organdonation og invitere pårørende til at sige farvel.
I praksis er hjernedød slet ikke så enkel. Præsten siger, at der er et stort "gråt område" mellem dyb koma og hjernedød. En af grundene til "irreversibiliteten" af en sådan død er afhængighed af teknologi. I århundreder var mangel på åndedræt og puls tegn på død, men opfindelsen af livsbærende maskiner og genoplivningsteknikker slørede den linje.
Givet et sådant historisk præcedens, er det muligt at tale om hjernedødens irreversibilitet?
Mens hjernedød kan virke som en medicinsk funderet definition af død, blev dens kriterier først dannet i slutningen af 1960'erne, længe før neurovidenskabere dykkede ned i seriøs forskning om bevidsthed og personlighed. Derfor tager hjernedød ikke hensyn til de seneste fremskridt inden for neurokirurgi, de nyeste teknologier og metoder, såsom måling af frigivelsen af neurotransmittere.
Processen med at diagnosticere hjernedød er meget gammeldags. En læge kan stikke en patient med en nål for at kontrollere smertereceptorer, se om kuldioxid forårsager spontan vejrtrækning, forsøge at opdage tegn på elektrisk aktivitet i hjernen ved hjælp af elektroencefalografi (EEG). Men ingen af disse foranstaltninger kan med sikkerhed sige, at patienten ikke vender tilbage.
Mens hjernedød er irreversibel, kan den ikke måles, siger pastor. I sjældne tilfælde tager lægerne fejl. I løbet af de sidste par årtier har der været flere dusin tilfælde af spontan "opstandelse" af hjernedøde patienter, hovedsageligt børn og unge voksne. En ung kvinde fødte endda med succes efter at have fået diagnosen hjernedød.
”Selvom disse tilfælde er kontroversielle og resultatet af dårlig diagnose, mener vi, at de fremhæver fraværet af hvidt og sort inden for alvorlig bevidsthedssvækkelse,” siger pastor. Dette er det vigtigste incitament for forskere til at forfølge dette nicheprogram.
Lazarus værktøjer
Hvordan får man en død hjerne?
Emnerne i vores undersøgelse lider af svær og omfattende neuronal død, forklarer Pastor. Integriteten af axoner - lange fremspring, som neuroner bruger til at kommunikere med hinanden - henfalder, og normal signalbehandling fungerer ikke længere.
Alternativt kan du prøve at redde det, der er tilbage, som at rette ødelagte hovedtelefoner ved at binde de resterende ledninger. Men ethvert forsøg på at reparere en død hjerne vil sandsynligvis kræve erstatningsdele - nyvoksne hjerneceller til at erstatte dem, der er mistet under traumet. Desuden har celler brug for et mulig miljø for at vokse og integrere i eksisterende hjernekredsløb.
Bioquark vil gøre begge dele.
Holdets "hemmelige sauce" er en kombination af bioaktive molekyler og mesenchymale stamceller (MSC'er). MSC findes i stort set alle væv og er blevet brugt til celleudskiftningsterapi i ti år. Selvom der ikke er udført sådanne forsøg på mennesker, har foreløbige undersøgelser af gnavere med traumatisk hjerneskade vist, at transplanterede MSC'er integreres i hjernen og hjælper med at forbedre motorisk og kognitiv bedring.
Ved at studere de ekstreme stadier af hjernedød håber pastor og forskere at finde unik indsigt i den døende hjerne. Stamcelletransplantation er ikke noget nyt, men Bioquark ønsker at gå et skridt videre: bevæbnet med bioaktive molekyler, håber forskerne at etablere et mikromiljø i hjernen, der letter "epimorf regenerering", processen med at genvinde en manglende kropsdel.
Når en voksen er fysisk skadet, såsom at miste en finger, reagerer vores krop ved at danne arvæv. Standardsvaret er helbredelse, ikke regenerering. Men under tidlig embryonal udvikling udløser vævsskader et massivt og stærkt koordineret respons, der holder kroppen mod betændelse og ardannelse. I stedet for at få et grimt ar kan et menneskeligt foster reparere mistet væv, ligesom fladorm kan regenerere afskårne hoveder (og måske endda bevare minder fra et tidligere hoved!).
Meget af denne proces involverer rekruttering af store mængder lokale celler for at hjælpe vævet med at reparere sig selv. Og ikke kun stamceller. I mange tilfælde mister voksne celler deres identitet og vender tilbage til stamcellernes tilstand. Således”genbruger” kroppen disse celler for at understøtte vævsregenerering.
Denne proces er ganske naturlig i fostrets krop, siger pastor. Hvorfor ikke tage og efterligne denne proces ved at tvinge den voksne hjerne til at opgive aret til fordel for regenerering? Tidligere forskning fra Bioquark fandt ud af, at denne genopretningsproces er afhængig af bioaktive molekyler, der kan ekstraheres fra paddeæg.
De ekstraherede bioaktive komponenter, hovedsageligt mikroRNA'er og proteiner, kan omprogrammere beskadigede celler til en tilstand af stamceller, som forskerne skrev i et patent fra 2014. Stamceller er endda noget sekundære spillere. Der er bekymring for, at deres rolle kan være overdrevet, sagde pastor. De lægger også større vægt på morfogenetiske ekstrakter. Imidlertid er der relativt lidt arbejde offentliggjort med det kemiske blyekstrakt, en blanding af bioaktive molekyler med det eksotiske navn BQ-A, i dyremodeller for hjernedød.
Problemet er, at der er få sådanne modeller, og de er alle langt fra hinanden, og nogle er helt eksotiske, som forgiftning af svin med kulilte, forklarer Pastor. "Vi undgår sådanne modeller og fokuserer i stedet på modeller for traumatisk hjerne- og rygmarvsskade i indledende undersøgelser."
Først og fremmest vil forskere teste styrken af disse ekstrakter, om de kan nulstille den menneskelige hjerne. Præsten understreger, at undersøgelsen skal vise hjernestammens mest basale funktion efter behandling - en elektrisk hvisken her, en neurotransmittersky der.
Ud over celleterapi planlægger Bioquark også at bruge hjernestimuleringsteknikker til at tænde BQ-A. Disse teknikker, herunder median nervestimulering og transkraniel laserstimulering, bruges ofte til at behandle koma og andre bevidsthedsforstyrrelser med varierende grad af succes.
Hvorfor bruge så mange forskellige metoder? Nå, Bioquark vil vide med det samme, hvad der fungerer, og hvad der ikke fungerer.
Præsten ser to store fejl i nuværende modeller for sygdomsbehandling og forebyggelse. For det første er de mere fokuserede på behandling af symptomer på sent stadium snarere end den underliggende årsag. For det andet anvendes fremgangsmåden til at reducere enhver sygdom til en årsag og som en konsekvens til et medikament ofte.
”Epimorf regenerering er i sagens natur mangesidet og involverer mange mekanismer, der fungerer synergi,” siger pastor. "For at gennemføre et så komplekst initiativ er det naturligvis værd at opgive begrebet" magisk sølvkugle "(som aldrig vil være) til fordel for begrebet kombination."
ReAnimation
”Mens fuld restitution faktisk er vores langsigtede vision, er det ikke det primære fokus eller primære slutpunkt for den første undersøgelse,” siger pastor. Den første plan på tidsplanen vil være at genoptage uafhængig vejrtrækning. Vi kan næppe se en død hjerne vågne op når som helst snart.
Men hvis behandlingen fungerer, kan vi blive stillet over for et tornet filosofisk spørgsmål om personlig identitet. Ifølge bioetiker Dr. Anders Sandberg, "Det er ikke svært at forestille sig, at en sådan behandling ikke fuldstændigt gendanner hjernen: minder, personlighed og funktioner kan gå tabt, lukkes eller erstattes med det nyvoksne væv."
I dette tilfælde vil personen naturligvis ikke have gavn af behandlingen - han vil blive erstattet af en lignende, men anderledes. Alligevel er dette et scenario for en fjern fremtid, som muligvis slet ikke sker. Når alt kommer til alt er de foreslåede behandlinger eksperimentelle, og hjernens regenerative kapacitet kan begrænses uoverkommeligt.
Men pastoren ser værdi i sine bestræbelser, selvom de fejler.
”Det siger sig selv, at dette er et uberørt område for opdagelse og udvikling. Selvom man ser på den bredere klasse af "psykiske lidelser", er dette et område, hvor der er ringe eller ingen interventionel forskning, "siger pastor. Dette er især tydeligt, når man overvejer mere "traditionelle" neurodegenerative lidelser såsom Alzheimers eller Parkinsons.
”Vi tror på, at enhver forskning, vi laver i denne retning, vil være uvurderlig for alle disse sygdomme,” siger videnskabsmanden. Lazarus eller Frankenstein?
ILYA KHEL