Миналия месец компания за биотехнологии във Филаделфия започна клинични изпитвания, които биха могли да революционизират нашето разбиране за това какво означава да бъдеш мъртъв. С етично одобрение от Независимия комитет по етика, Bioquark е лекувал двадесет пациенти в болница Anupam в Индия, за чиито мозъци се предполага, че са клинично мъртви след тежка черепно-мозъчна травма. С арсенал от авангардни, но загадъчни терапии - стволови клетки, биоактивни молекули, стимулация на мозъка и гръбначния мозък - екипът се надява да възкреси части от основните мозъчни функции на пациентите, с намерението да постигне възможно най-добрия резултат: възвръщането на способността им да дишат сами.
Резултатите трябва да станат известни за изключително кратко време - 15 дни.
Ако първата ви реакция беше изненада, не сте сами. Какво е това: ефектът на Лазарус, ефектът на Франкенщайн, Ходещите мъртви? Или може би някаква вирусна кампания за предстоящ филм на ужасите?
Не точно. Работата на Bioquark е да измами смъртта. Това ще бъде направено в рамките на невероятно амбициозния проект ReAnima. Да видим как ще протече това.
Това е невероятна дума: смърт
По-често си представяме смъртта като вид превключвател: ето ви и след минута няма нищо, светлината угасна.
Но това е само карикатура на процеса на умиране: дори след спиране на сърдечния ритъм и дишането, искрите на мозъчната дейност могат да пламнат дълго време. В някои случаи дори дълбоко коматозните пациенти - неспособни да дишат сами - могат да поддържат прости рефлекторни реакции. Техните мозъчни вълни, непостоянни или слаби, все още се наблюдават на ЕЕГ.
Промоционално видео:
Смъртта на мозъка, напротив, е всичко, финал. Такава диагноза сигнализира за пълното и необратимо разрушаване на мозъка, включително мозъчния ствол. Хората с умрели мозъци не са в кома или във вегетативно състояние. Те нямат надежда за спонтанно възстановяване. Те са мъртви.
В много страни по света такива субекти са класифицирани като „живи трупове“(трупове), казва Ира Пастор, главен изпълнителен директор на Bioquark (за да се избегне объркване, това е мъж). Но това определение има проблем.
На теория мозъчната смърт е изключително обективно и строго определено медицинско състояние с огромни правни последици. Лекарите виждат мозъчната смърт при пациентите като последен сигнал - време е да издърпате шнура, да помислите за донорството на органи и да поканите роднини да се сбогуват.
На практика мозъчната смърт изобщо не е толкова проста. Пасторът казва, че има голяма сива зона между дълбока кома и мозъчна смърт. Една от причините за „необратимостта“на такава смърт е зависимостта от технологиите. В продължение на векове липсата на дъх и пулс бяха признаци на смърт, но изобретяването на животоподдържащи машини и техники за реанимация замъгли тази линия.
Предвид такъв исторически прецедент, възможно ли е наистина да се говори за необратимост на мозъчната смърт?
Въпреки че мозъчната смърт може да изглежда като някаква медицинско обоснована дефиниция на смъртта, нейните критерии са формирани за първи път в края на 60-те години, много преди невролозите да се впуснат в сериозни изследвания върху съзнанието и личността. Следователно, мозъчната смърт не отчита най-новите постижения в неврохирургията, най-новите технологии и методи, като измерване на освобождаването на невротрансмитери.
Процесът на диагностициране на мозъчната смърт е много старомоден. Лекарят може да убоде пациента с игла, за да провери рецепторите за болка, да види дали въглеродният диоксид причинява спонтанно дишане, да се опита да открие признаци на електрическа активност в мозъка с помощта на електроенцефалография (ЕЕГ). Но нито една от тези мерки не може категорично да каже, че пациентът няма да се върне.
Въпреки че мозъчната смърт е необратима, тя не е измерима, казва Пастор. В редки случаи лекарите грешат. През последните няколко десетилетия има няколко десетки случая на спонтанно „възкресение“на умрели от мозък пациенти, главно деца и млади възрастни. Една млада жена дори е родила успешно, след като е била диагностицирана с мозъчна смърт.
„Въпреки че тези случаи са противоречиви и са резултат от лоша диагноза, ние вярваме, че те подчертават отсъствието на бяло и черно в сферата на сериозно увреждане на съзнанието“, казва Пастор. Това е основният стимул за учените да следват тази ниша програма.
Лазарски инструменти
Как да получите мъртъв мозък?
Субектите в нашето проучване страдат от тежка и обширна невронална смърт, обяснява Пастор. Целостта на аксоните - дълги проекции, които невроните използват, за да комуникират помежду си - се разпада и нормалната обработка на сигнала вече не работи.
Като алтернатива можете да опитате да отстраните това, което е останало, като например да поправите счупени слушалки, като завържете останалите проводници. Но всеки опит за възстановяване на мъртъв мозък вероятно ще изисква резервни части - новоизрастнали мозъчни клетки, които да заменят загубените по време на травмата. Освен това клетките се нуждаят от благоприятни условия, за да растат и да се интегрират в съществуващите мозъчни вериги.
Bioquark ще направи и двете.
„Тайният сос“на екипа е комбинация от биоактивни молекули и мезенхимни стволови клетки (MSC). MSC се намират практически във всички тъкани и се използват в клетъчно заместващата терапия в продължение на десет години. Въпреки че не са провеждани подобни опити при хора, предварителните проучвания върху гризачи с черепно-мозъчна травма показват, че трансплантираните МСК се интегрират в мозъка и помагат за подобряване на двигателното и когнитивното възстановяване.
Изучавайки крайните етапи на мозъчната смърт, Пастор и учените се надяват да открият уникални прозрения за умиращия мозък. Трансплантацията на стволови клетки не е нищо ново, но Bioquark иска да направи още една стъпка по-нататък: въоръжени с биоактивни молекули, изследователите се надяват да установят микросреда в мозъка, която ще улесни „епиморфната регенерация“, процеса на възстановяване на липсваща част от тялото.
Когато възрастен е физически наранен, като загуба на пръст, тялото ни реагира, като образува белези. Отговорът по подразбиране е изцеление, а не регенерация. Но по време на ранното ембрионално развитие увреждането на тъканите предизвиква масивна и силно координирана реакция, която предпазва тялото от възпаление и белези. Вместо да получи неприятен белег, човешкият плод може да възстанови изгубената тъкан, подобно на плоските червеи, които могат да регенерират отсечени глави (и може би дори да запазят спомени от предишна глава!).
Голяма част от този процес включва набиране на огромни количества локални клетки, за да помогне на тъканта да се възстанови. И не само стволови клетки. В много случаи възрастните клетки губят своята идентичност и се връщат в състоянието на стволови клетки. По този начин тялото „рециклира“тези клетки, за да подпомогне регенерацията на тъканите.
Този процес е съвсем естествен в тялото на плода, казва Пастор. Защо не вземете и имитирате този процес, като принудите мозъка на възрастен да изостави белега в полза на регенерацията? Предишни изследвания на Bioquark установиха, че този процес на възстановяване разчита на биоактивни молекули, които могат да бъдат извлечени от земноводни яйца.
Извлечените биоактивни компоненти, главно микроРНК и протеини, могат да препрограмират увредените клетки в състояние на стволови клетки, както учените пишат в патент от 2014 г. Стволовите клетки са дори донякъде второстепенни играчи. Има опасения, че тяхната роля може да бъде преувеличена, каза Пастор. Те също така поставят по-голям акцент върху морфогенетичните екстракти. Въпреки това, сравнително малко публикации са публикувани върху оловния химически екстракт, смес от биоактивни молекули с екзотично име BQ-A, в животински модели на мозъчна смърт.
Проблемът е, че има малко такива модели и всички те са далеч един от друг, а някои са напълно екзотични, като отравянето на прасета с въглероден окис, обяснява Пастор. „Избягваме подобни модели и вместо това се фокусираме върху модели на травматично увреждане на мозъка и гръбначния мозък в предварителните проучвания.“
На първо място, учените ще тестват силата на тези екстракти, дали те могат да нулират човешкия мозък. Пасторът подчертава, че изследването трябва да покаже най-основната функция на мозъчния ствол след лечение - електрически шепот тук, облак на невротрансмитер там.
В допълнение към клетъчната терапия, Bioquark също планира да използва техники за стимулиране на мозъка, за да включи BQ-A. Тези методи, включително стимулация на медианния нерв и транскраниална лазерна стимулация, често се използват за лечение на кома и други нарушения на съзнанието с различна степен на успех.
Защо да използваме толкова много различни методи? Е, Bioquark иска да знае веднага какво работи и кое не.
Пасторът вижда два основни недостатъка в сегашните модели на лечение и профилактика на заболяванията. Първо, те са по-фокусирани върху лечението на симптомите в късния стадий, а не върху основната причина. На второ място, често се използва подходът за намаляване на всяка болест до една причина и като следствие до едно лекарство.
„Епиморфната регенерация по своята същност е многостранна и включва много механизми, които работят в синергия“, казва Пастор. "За да се осъществи такава сложна инициатива, очевидно си струва да се изостави понятието" вълшебен сребърен куршум "(което никога няма да бъде) в полза на идеята за комбинация."
ReAnimation
„Въпреки че пълното възстановяване наистина е нашата дългосрочна визия, то не е основният фокус или основната крайна точка на първото проучване“, казва Пастор. Първият план в графика ще бъде да се възобнови независимото дишане. Едва ли ще видим скоро да се събужда мъртъв мозък.
Но ако лечението работи, може да сме изправени пред трънлив философски въпрос за личната идентичност. Според биоетика д-р Андерс Сандбърг, „Не е трудно да си представим, че подобно лечение няма да възстанови напълно мозъка: спомените, личността и функциите могат да бъдат загубени, затворени или заменени с новоизрастената тъкан“.
В този случай лицето очевидно няма да се възползва от лечението - ще бъде заменено от някой подобен, но различен. И все пак това е сценарий за далечното бъдеще, който може изобщо да не се случи. В крайна сметка, предложените лечения са експериментални и регенеративният капацитет на мозъка може да бъде неограничено ограничен.
Но Пасторът вижда стойност в неговите начинания, дори ако те се провалят.
„От само себе си се разбира, че това е девствена област на открития и развитие. Дори ако разгледате по-широкия клас „психични разстройства“, това е област, в която не се провеждат малко или никакви интервенционни изследвания “, казва Пастор. Това е особено очевидно, когато се разглеждат по-традиционни невродегенеративни заболявания като болестта на Алцхаймер или Паркинсон.
„Ние вярваме, че всяко изследване, което правим в тази насока, ще бъде безценно за всички тези заболявания“, казва ученият. Лазар или Франкенщайн?
ИЛЯ ХЕЛ