Prejšnji mesec je biotehnološko podjetje v Filadelfiji začelo klinična preskušanja, ki bi lahko revolucionirala naše razumevanje, kaj pomeni biti mrtev. Z etično odobritvijo neodvisnega etičnega odbora je Bioquark v indijski bolnišnici Anupam obravnaval dvajset bolnikov, katerih možgani naj bi bili po hudi travmatični možganski poškodbi klinično mrtvi. Z arzenalom najsodobnejših, a doslej kriptičnih terapij - izvornih celic, bioaktivnih molekul, stimulacije možganov in hrbtenjače - ekipa upa, da bo obudila dele osnovnih možganskih funkcij pacientov z namenom doseči najboljši možni rezultat: povrniti si sposobnost dihanja.
Rezultati bi morali postati znani v izredno kratkem času - 15 dneh.
Če je bila vaša prva reakcija presenečenje, niste sami. Kaj je to: Lazarusov učinek, Frankensteinov učinek, The Walking Dead? Ali morda kakšna virusna kampanja za prihajajoči grozljivke?
Pravzaprav ne. Naloga Bioquarka je varanje smrti. To bo storjeno v okviru neverjetno ambicioznega projekta ReAnima. Poglejmo, kako se bo to nadaljevalo.
To je neverjetna beseda: smrt
Smrt si najpogosteje predstavljamo kot nekakšno stikalo: tu si in čez minuto ni ničesar, luč je ugasnila.
A to je le karikatura procesa umiranja: tudi po prenehanju srčnega utripa in dihanja se lahko iskre možganske aktivnosti še dolgo razplamtijo. V nekaterih primerih lahko celo globoko komatozni bolniki, ki sami ne morejo dihati, ohranijo preproste refleksne odzive. Njihove možganske valove, neredne ali šibke, še vedno spremljajo na EEG.
Promocijski video:
Možganska smrt je nasprotno vse, končaj. Takšna diagnoza signalizira popolno in nepopravljivo uničenje možganov, vključno z možganskim deblom. Ljudje z mrtvimi možgani niso v komi ali vegetativnem stanju. Nimajo upanja na spontano okrevanje. Mrtvi so.
V mnogih državah po svetu so takšni predmeti uvrščeni med "žive trupla" (trupla), pravi Ira Pastor, izvršna direktorica podjetja Bioquark (da bi se izognili zmedi, je to moški). Toda ta definicija ima težavo.
Teoretično je možganska smrt zelo objektivno in strogo opredeljeno zdravstveno stanje z ogromnimi pravnimi posledicami. Zdravniki vidijo možgansko smrt pri pacientih kot zadnji signal - čas je, da vlečete vrvico, razmislite o darovanju organov in povabite sorodnike, da se poslovijo.
V praksi možganska smrt sploh ni tako preprosta. Pastor pravi, da je med globoko komo in možgansko smrtjo veliko "sivo območje". Eden od razlogov za "nepovratnost" takšne smrti je odvisnost od tehnologije. Stoletja sta bila pomanjkanje diha in utripa znaka smrti, toda izum strojev za oživitev življenja in tehnik oživljanja je to mejo zabrisal.
Ali je glede na tak zgodovinski precedens res mogoče govoriti o nepovratnosti možganske smrti?
Čeprav se možganska smrt morda zdi nekakšna medicinsko utemeljena definicija smrti, so bili njeni kriteriji prvič oblikovani konec šestdesetih let, mnogo preden so se nevroznanstveniki lotili resnih raziskav zavesti in osebnosti. Zato možganska smrt ne upošteva najnovejših dosežkov nevrokirurgije, najnovejših tehnologij in metod, kot je merjenje sproščanja nevrotransmiterjev.
Postopek diagnosticiranja možganske smrti je zelo staromoden. Zdravnik lahko bolnika nabode z iglo, da preveri bolečinske receptorje, ugotovi, ali ogljikov dioksid povzroča spontano dihanje, in z elektroencefalografijo (EEG) poskuša zaznati znake električne aktivnosti v možganih. Toda noben od teh ukrepov ne more trdno trditi, da se bolnik ne bo vrnil.
Čeprav je možganska smrt nepopravljiva, je ni mogoče izmeriti, pravi Pastor. V redkih primerih se zdravniki motijo. V zadnjih nekaj desetletjih je bilo več deset primerov spontanega "vstajenja" možgansko mrtvih bolnikov, predvsem otrok in mlajših odraslih. Ena mlada ženska je celo uspešno rodila, potem ko so ji diagnosticirali možgansko smrt.
"Čeprav so ti primeri sporni in so posledica slabe diagnoze, menimo, da poudarjajo odsotnost belega in črnega na področju resne okvare zavesti," pravi Pastor. To je glavna spodbuda za znanstvenike, da nadaljujejo s tem nišnim programom.
Lazarusovo orodje
Kako priti do mrtvih možganov?
Preiskovanci v naši študiji trpijo zaradi hude in obsežne nevronske smrti, pojasnjuje Pastor. Celovitost aksonov - dolge projekcije, ki jih nevroni uporabljajo za medsebojno komunikacijo - se razpada in običajna obdelava signala ne deluje več.
Lahko pa poskusite rešiti še tisto, kar je ostalo, na primer popraviti polomljene slušalke, tako da privežete preostale žice. Toda vsak poskus popravila mrtvih možganov bo verjetno zahteval nadomestne dele - novo zrasle možganske celice, ki bodo nadomestile tiste, izgubljene med travmo. Poleg tega celice potrebujejo ugodne pogoje za rast in vključitev v obstoječa možganska vezja.
Bioquark bo naredil oboje.
"Tajna omaka" ekipe je kombinacija bioaktivnih molekul in mezenhimskih izvornih celic (MSC). MSC najdemo skoraj v vseh tkivih in jih že deset let uporabljamo v nadomestnem zdravljenju celic. Čeprav takšnih preskusov na ljudeh niso izvedli, so predhodne študije na glodalcih s travmatično poškodbo možganov pokazale, da se presadjeni MSC integrirajo v možgane in pomagajo izboljšati motorično in kognitivno okrevanje.
S proučevanjem skrajnih stopenj možganske smrti Pastor in znanstveniki upajo, da bodo našli edinstven vpogled v umirajoče možgane. Presaditev matičnih celic ni nič novega, vendar želi Bioquark narediti še korak naprej: oboroženi z bioaktivnimi molekulami raziskovalci upajo, da bodo v možganih vzpostavili mikrookolje, ki bo olajšalo "epimorfno regeneracijo", postopek ponovne rasti manjkajočega dela telesa.
Ko se odrasla oseba fizično poškoduje, na primer izgubi prst, se naše telo odzove z oblikovanjem brazgotinskega tkiva. Privzeti odgovor je zdravljenje, ne regeneracija. Toda med zgodnjim embrionalnim razvojem poškodbe tkiva sprožijo močan in zelo usklajen odziv, ki preprečuje vnetje in brazgotinjenje telesa. Namesto da bi dobil grdo brazgotino, lahko človeški plod popravi izgubljeno tkivo, podobno kot lahko ploski črvi regenerirajo odrezane glave (in morda celo ohranijo spomine iz prejšnje glave!).
Velik del tega procesa vključuje rekrutiranje ogromnih količin lokalnih celic, ki pomagajo tkivu, da se popravi. In ne samo izvornih celic. V mnogih primerih odrasle celice izgubijo identiteto in se vrnejo v stanje izvornih celic. Tako telo te celice "reciklira", da podpira regeneracijo tkiva.
Ta proces je v telesu ploda povsem naraven, pravi Pastor. Zakaj ne bi sprejeli in posnemali tega procesa tako, da bi odrasle možgane prisilili, da opustijo brazgotino v korist regeneracije? Prejšnje raziskave podjetja Bioquark so pokazale, da ta postopek predelave temelji na bioaktivnih molekulah, ki jih je mogoče pridobiti iz jajc dvoživk.
Izvlečene bioaktivne komponente, predvsem mikroRNA in beljakovine, lahko reprogramirajo poškodovane celice v stanje izvornih celic, kot so znanstveniki zapisali v patentu iz leta 2014. Matične celice so celo nekoliko sekundarni igralci. Obstajajo pomisleki, da bi lahko bila njihova vloga pretirana, je dejal Pastor. Večji poudarek dajejo tudi morfogenetskim izvlečkom. Vendar je bilo objavljeno sorazmerno malo dela o ekstraktu svinčevega kemikalija, mešanici bioaktivnih molekul z eksotičnim imenom BQ-A, na živalskih modelih možganske smrti.
Težava je v tem, da je malo takšnih modelov in vsi so daleč drug od drugega, nekateri pa so povsem eksotični, na primer zastrupitev prašičev z ogljikovim monoksidom, pojasnjuje Pastor. "Takšnih modelov se izogibamo in se v predhodnih študijah osredotočamo na modele travmatičnih poškodb možganov in hrbtenjače."
Najprej bodo znanstveniki preizkusili moč teh izvlečkov, ali lahko ponastavijo človeške možgane. Pastor poudarja, da bi morala študija pokazati najosnovnejšo funkcijo možganskega debla po zdravljenju - električni šepet tukaj, tam oblak nevrotransmiterja.
Bioquark poleg celične terapije načrtuje tudi uporabo tehnik stimulacije možganov za vklop BQ-A. Te tehnike, vključno s srednjo stimulacijo živcev in transkranialno lasersko stimulacijo, se pogosto uporabljajo za zdravljenje kome in drugih motenj zavesti z različnim uspehom.
Zakaj uporabljati toliko različnih metod? No, Bioquark želi takoj vedeti, kaj deluje in kaj ne.
Župnik vidi dve glavni napaki v sedanjih modelih zdravljenja in preprečevanja bolezni. Prvič, bolj so osredotočeni na zdravljenje simptomov v pozni fazi kot na vzrok. Drugič, pogosto se uporablja pristop zmanjševanja katere koli bolezni na en vzrok in posledično na eno zdravilo.
"Epimorfna regeneracija je sama po sebi večplastna in vključuje številne mehanizme, ki delujejo v sinergiji," pravi Pastor. "Da bi izvedli tako zapleteno pobudo, je očitno vredno opustiti pojem" čarobne srebrne krogle "(ki nikoli ne bo) v korist kombinacije."
ReAnimacija
"Čeprav je popolno okrevanje res naša dolgoročna vizija, to ni primarni poudarek niti glavni cilj prve študije," pravi Pastor. Prvi načrt na urniku bo nadaljevanje samostojnega dihanja. Komaj kmalu bomo videli, kako se mrtvi možgani prebujajo.
Če pa zdravljenje deluje, se bomo morda znašli pred trnovitim filozofskim vprašanjem o osebni identiteti. Po mnenju bioetika dr. Andersa Sandberga "ni težko predstavljati, da takšno zdravljenje ne bo popolnoma obnovilo možganov: spomine, osebnost in funkcije lahko izgubimo, zapremo ali nadomestimo z novo pridelanim tkivom."
V tem primeru oseba očitno ne bo imela koristi od zdravljenja - nadomestil jo bo nekdo, ki je podoben, vendar drugačen. Vendar je to scenarij za daljno prihodnost, ki se morda sploh ne bo zgodil. Navsezadnje so predlagana zdravljenja eksperimentalna in regenerativna sposobnost možganov je lahko previsoko omejena.
Toda Pastor vidi vrednost v svojih prizadevanjih, tudi če jim ne uspe.
»Seveda gre za nedotaknjeno področje odkrivanja in razvoja. Tudi če se ozremo v širši razred »duševnih motenj«, je to področje, na katerem je malo ali nič intervencijskih raziskav, «pravi Pastor. To je še posebej očitno pri obravnavi bolj "tradicionalnih" nevrodegenerativnih motenj, kot sta Alzheimerjeva ali Parkinsonova.
"Verjamemo, da bodo kakršne koli raziskave v tej smeri neprecenljive za vse te bolezni," pravi znanstvenik. Lazarus ali Frankenstein?
ILYA KHEL