Prošli mjesec jedna je biotehnološka tvrtka iz Philadelphije započela klinička ispitivanja koja bi mogla revolucionirati naše razumijevanje što znači biti mrtav. Uz etičko odobrenje Nezavisnog etičkog odbora, Bioquark je liječio dvadeset pacijenata u bolnici Anupam u Indiji, za čiji se mozak pretpostavlja da je klinički mrtav nakon teške traumatične ozljede mozga. Arsenalom najsuvremenijih, ali do sada kriptičnih terapija - matičnim stanicama, bioaktivnim molekulama, stimulacijom mozga i leđne moždine - tim se nada da će uskrsnuti dijelove osnovnih moždanih funkcija pacijenata, s namjerom da postignu najbolji mogući ishod: povratak sposobnosti da samostalno dišu.
Rezultati bi trebali postati poznati u izuzetno kratkom vremenu - 15 dana.
Ako je vaša prva reakcija bila iznenađenje, niste sami. Što je to: Lazarusov efekt, Frankensteinov efekt, The Walking Dead? Ili možda neka vrsta virusne kampanje za nadolazeći horor film?
Ne baš. Posao Bioquarka je varati smrt. To će se učiniti u okviru nevjerojatno ambicioznog projekta ReAnima. Da vidimo kako će se ovo dalje odvijati.
To je nevjerojatna riječ: smrt
Smrt najčešće zamišljamo kao svojevrsni prekidač: evo vas i u minuti nema ničega, svjetlo se ugasilo.
Ali ovo je samo karikatura procesa umiranja: čak i nakon prestanka otkucaja srca i disanja, iskre moždane aktivnosti mogu se dugo rasplamsavati. U nekim slučajevima čak i duboko komatozni bolesnici - koji ne mogu samostalno disati - mogu održavati jednostavne refleksne reakcije. Njihovi se moždani valovi, nestalni ili slabi, još uvijek prate na EEG-u.
Promotivni video:
Nasuprot tome, smrt mozga je sve, kraj. Takva dijagnoza signalizira potpuno i nepovratno uništavanje mozga, uključujući i moždano deblo. Ljudi s umrlim mozgom nisu u komi niti u vegetativnom stanju. Nemaju nade u spontani oporavak. Oni su mrtvi.
U mnogim zemljama svijeta takvi su subjekti klasificirani kao "živi leševi" (leševi), kaže Ira Pastor, izvršna direktorica tvrtke Bioquark (da ne bude zabune, ovo je čovjek). Ali ova definicija ima problem.
U teoriji, smrt mozga vrlo je objektivno i strogo definirano zdravstveno stanje s ogromnim pravnim posljedicama. Liječnici smrtni slučaj mozga kod pacijenata vide kao konačni signal - vrijeme je da povučete kabel, razmislite o doniranju organa i pozovite rodbinu da se oproste.
U praksi smrt mozga nije nimalo tako jednostavna. Pastor kaže da postoji veliko sivo područje između duboke kome i moždane smrti. Jedan od razloga "nepovratnosti" takve smrti je ovisnost o tehnologiji. Stoljećima su nedostatak daha i puls bili znakovi smrti, ali izum strojeva za održavanje života i tehnika oživljavanja zamaglio je tu liniju.
S obzirom na takav povijesni presedan, je li zaista moguće govoriti o nepovratnosti moždane smrti?
Iako se smrt mozga može činiti medicinski utemeljenom definicijom smrti, njezini su kriteriji prvi put oblikovani krajem 1960-ih, puno prije nego što su neuroznanstvenici zarobili u ozbiljna istraživanja svijesti i osobnosti. Stoga smrt mozga ne uzima u obzir najnovija dostignuća u neurokirurgiji, najnovije tehnologije i metode, poput mjerenja otpuštanja neurotransmitera.
Proces dijagnosticiranja moždane smrti vrlo je staromodan. Liječnik može uboditi pacijenta iglom kako bi provjerio receptore boli, provjerio uzrokuje li ugljični dioksid spontano disanje i pokušati otkriti znakove električne aktivnosti u mozgu elektroencefalografijom (EEG). Ali niti jedna od ovih mjera ne može definitivno reći da se pacijent neće vratiti.
Iako je smrt mozga nepovratna, nije mjerljiva, kaže Pastor. U rijetkim slučajevima liječnici griješe. Tijekom posljednjih nekoliko desetljeća zabilježeno je nekoliko desetaka slučajeva spontanog "uskrsnuća" umrlih pacijenata, uglavnom djece i mladih odraslih. Jedna je mlada žena čak uspješno rodila nakon što joj je dijagnosticirana smrt mozga.
"Iako su ovi slučajevi kontroverzni i rezultat loše dijagnoze, vjerujemo da ističu odsutnost bijelog i crnog u području ozbiljnih oštećenja svijesti", kaže Pastor. To je glavni poticaj za znanstvenike da slijede ovaj nišni program.
Lazarusovi alati
Kako doći do mrtvog mozga?
Ispitanici u našem istraživanju pate od teške i opsežne neuronske smrti, objašnjava Pastor. Integritet aksona - duge projekcije koje neuroni koriste za međusobnu komunikaciju - propada i konvencionalna obrada signala više ne funkcionira.
Možete i pokušati riješiti preostalo, poput popravljanja pokvarenih slušalica vezivanjem preostalih žica. Ali svaki pokušaj popravljanja mrtvog mozga vjerojatno će zahtijevati zamjenske dijelove - novoizrasle moždane stanice kako bi nadomjestili one izgubljene tijekom traume. Štoviše, stanicama je potrebno okruženje za rast i rast i integriranje u postojeće moždane krugove.
Bioquark će učiniti oboje.
Timski "tajni umak" kombinacija je bioaktivnih molekula i mezenhimskih matičnih stanica (MSC). MSC se nalaze u gotovo svim tkivima i koriste se u nadomjesnoj terapiji stanica deset godina. Iako takva ispitivanja nisu provedena na ljudima, preliminarne studije na glodavcima s traumatičnom ozljedom mozga pokazale su da se presađeni MSC integriraju u mozak i pomažu u poboljšanju motoričkog i kognitivnog oporavka.
Proučavajući ekstremne faze moždane smrti, Pastor i znanstvenici nadaju se da će pronaći jedinstveni uvid u mozak koji umire. Transplantacija matičnih stanica nije ništa novo, ali Bioquark želi ići korak dalje: naoružani bioaktivnim molekulama, istraživači se nadaju da će u mozgu uspostaviti mikrookruženje koje će olakšati "epimorfnu regeneraciju", proces obnavljanja dijela tijela koji nedostaje.
Kad je odrasla osoba fizički ozlijeđena, poput gubitka prsta, naše tijelo reagira stvaranjem ožiljnog tkiva. Zadani odgovor je zacjeljivanje, a ne regeneracija. No tijekom ranog embrionalnog razvoja, oštećenje tkiva pokreće masivan i visoko koordiniran odgovor koji sprječava tijelo od upala i ožiljaka. Umjesto da dobije gadan ožiljak, ljudski fetus može popraviti izgubljeno tkivo, slično kao što ravni gliste mogu obnoviti odsječene glave (a možda čak i zadržati uspomene iz prethodne glave!).
Veći dio ovog procesa uključuje zapošljavanje ogromnih količina lokalnih stanica kako bi se tkivo samo popravilo. I ne samo matične stanice. U mnogim slučajevima stanice odraslih gube svoj identitet i vraćaju se u stanje matičnih stanica. Dakle, tijelo "reciklira" ove stanice kako bi podržalo regeneraciju tkiva.
Ovaj je proces sasvim prirodan u tijelu fetusa, kaže Pastor. Zašto ne poduzeti i oponašati ovaj proces prisiljavajući mozak odraslih da napusti ožiljak u korist regeneracije? Prethodno istraživanje tvrtke Bioquark pokazalo je da se ovaj postupak oporavka oslanja na bioaktivne molekule koje se mogu ekstrahirati iz jaja vodozemaca.
Izdvojene bioaktivne komponente, uglavnom mikroRNA i proteini, mogu reprogramirati oštećene stanice u stanje matičnih stanica, kako su znanstvenici napisali u patentu iz 2014. godine. Matične stanice su čak donekle sekundarni igrači. Postoji zabrinutost da bi njihova uloga mogla biti pretjerana, rekao je Pastor. Također stavljaju veći naglasak na morfogenetske ekstrakte. Međutim, objavljeno je relativno malo radova o ekstraktu kemijskog olova, mješavini bioaktivnih molekula s egzotičnim imenom BQ-A, na životinjskim modelima moždane smrti.
Problem je što je malo takvih modela, a svi su daleko jedan od drugog, a neki su potpuno egzotični, poput trovanja svinja ugljičnim monoksidom, objašnjava Pastor. "Mi se držimo podalje od takvih modela i umjesto toga se usredotočujemo na modele traumatične ozljede mozga i kralježnične moždine u preliminarnim studijama."
Prije svega, znanstvenici će testirati snagu ovih ekstrakata mogu li resetirati ljudski mozak. Pastor naglašava da bi studija trebala pokazati najosnovniju funkciju moždanog stabla nakon tretmana - ovdje električni šapat, tamo oblak neurotransmitera.
Uz staničnu terapiju, Bioquark također planira koristiti tehnike stimulacije mozga za uključivanje BQ-A. Te se tehnike, uključujući stimulaciju srednjeg živca i transkranijalnu lasersku stimulaciju, često koriste za liječenje kome i drugih poremećaja svijesti s različitim stupnjevima uspjeha.
Zašto koristiti toliko različitih metoda? Pa, Bioquark želi odmah znati što djeluje, a što ne.
Pastor vidi dvije glavne nedostatke u postojećim modelima liječenja i prevencije bolesti. Prvo, oni su više usmjereni na liječenje simptoma u kasnoj fazi, a ne na osnovni uzrok. Kao drugo, često se koristi pristup smanjenju bilo koje bolesti na jedan uzrok i kao posljedicu na jedan lijek.
"Epimorfna regeneracija u biti je višeznačna i uključuje mnoge mehanizme koji djeluju u sinergiji", kaže Pastor. "Da bi se izvršila tako složena inicijativa, očito je vrijedno napustiti pojam" čarobnog srebrnog metka "(koji nikada neće biti) u korist pojma kombinacije."
ReAnimacija
"Iako je potpuni oporavak doista naša dugoročna vizija, on nije primarni fokus niti primarna krajnja točka prve studije", kaže Pastor. Prvi plan na rasporedu bit će nastavak neovisnog disanja. Teško da ćemo uskoro vidjeti mrtvi mozak kako se budi.
Ali ako liječenje uspije, možda ćemo se suočiti s trnovitim filozofskim pitanjem o osobnom identitetu. Prema bioetičaru dr. Andersu Sandbergu, "Nije teško zamisliti da takav tretman neće u potpunosti obnoviti mozak: sjećanja, osobnost i funkcije mogu se izgubiti, zatvoriti ili zamijeniti tek izraslim tkivom."
U ovom slučaju, osoba očito neće imati koristi od liječenja - zamijenit će je netko sličan, ali drugačiji. Ipak je ovo scenarij za daleku budućnost koji se možda uopće neće dogoditi. Napokon, predloženi načini liječenja eksperimentalni su, a regenerativni kapacitet mozga može biti nedvojbeno ograničen.
Ali Pastor u svojim pothvatima vidi vrijednost, čak i ako ne uspiju.
„Podrazumijeva se da je ovo netaknuto područje otkrića i razvoja. Čak i ako pogledate širu klasu "mentalnih poremećaja", ovo je područje u kojem se malo ili nimalo interventnih istraživanja ne radi ", kaže Pastor. To je posebno vidljivo kada se razmatraju "tradicionalniji" neurodegenerativni poremećaji poput Alzheimerove ili Parkinsonove.
"Vjerujemo da će svako istraživanje koje provedemo u tom smjeru biti neprocjenjivo za sve ove bolesti", kaže znanstvenik. Lazar ili Frankenstein?
ILYA KHEL
