Bulan lalu, sebuah syarikat bioteknologi Philadelphia memulakan ujian klinikal yang dapat merevolusikan pemahaman kita tentang apa artinya mati. Dengan kelulusan etika dari Jawatankuasa Etika Bebas, Bioquark telah merawat dua puluh pesakit di Hospital Anupam di India, yang otaknya dianggap mati secara klinikal setelah kecederaan otak traumatik yang teruk. Dengan persenjataan terapi canggih tetapi setakat ini - sel stem, molekul bioaktif, rangsangan otak dan saraf tunjang - pasukan berharap dapat menghidupkan semula sebahagian fungsi otak asas pesakit, dengan niat untuk mencapai hasil yang terbaik: mendapatkan kembali kemampuan untuk bernafas sendiri.
Hasilnya harus diketahui dalam masa yang sangat singkat - 15 hari.
Sekiranya reaksi pertama anda mengejutkan, anda tidak bersendirian. Apa itu: kesan Lazarus, kesan Frankenstein, The Walking Dead? Atau mungkin semacam kempen viral untuk filem seram yang akan datang?
Tidak juga. Tugas Bioquark adalah menipu kematian. Inilah yang akan dilakukan dalam projek ReAnima yang sangat bercita-cita tinggi. Mari lihat bagaimana ini akan berjalan.
Ini adalah perkataan yang luar biasa: kematian
Lebih sering daripada tidak, kita membayangkan kematian sebagai jenis perubahan: di sinilah anda berada, dan dalam satu minit tidak ada apa-apa, cahaya telah padam.
Tetapi ini hanyalah karikatur proses mati: walaupun setelah degupan jantung dan pernafasan berhenti, percikan aktiviti otak dapat menyala lama. Dalam beberapa kes, pesakit koma yang sangat dalam - tidak dapat bernafas sendiri - dapat mengekalkan tindak balas refleks sederhana. Gelombang otak mereka, tidak menentu atau lemah, masih dipantau di EEG.
Video promosi:
Sebaliknya, kematian otak adalah segalanya. Diagnosis sedemikian menandakan kehancuran otak yang lengkap dan tidak dapat dipulihkan, termasuk batang otak. Orang yang mati otak tidak berada dalam keadaan koma atau dalam keadaan vegetatif. Mereka tidak mempunyai harapan untuk pulih secara spontan. Mereka mati.
Di banyak negara di seluruh dunia, subjek seperti itu diklasifikasikan sebagai "mayat hidup" (mayat), kata Ira Pastor, Ketua Pegawai Eksekutif Bioquark (untuk mengelakkan kekeliruan, ini adalah lelaki). Tetapi definisi ini mempunyai masalah.
Secara teori, kematian otak adalah keadaan perubatan yang sangat objektif dan ditentukan secara ketat dengan akibat undang-undang yang sangat besar. Doktor melihat kematian otak pada pesakit sebagai isyarat terakhir - sudah tiba masanya untuk menarik tali pusat, memikirkan pendermaan organ, dan menjemput saudara-mara untuk mengucapkan selamat tinggal.
Dalam praktiknya, kematian otak sama sekali tidak mudah. Pendeta itu mengatakan bahawa terdapat "kawasan kelabu" yang besar antara koma yang mendalam dan kematian otak. Salah satu sebab "tidak dapat dipulihkan" kematian tersebut adalah pergantungan pada teknologi. Selama berabad-abad, kekurangan nafas dan nadi adalah tanda-tanda kematian, tetapi penemuan mesin yang menyokong kehidupan dan teknik resusitasi mengaburkan garis itu.
Memandangkan preseden sejarah seperti itu, adakah benar untuk membicarakan tentang kematian otak yang tidak dapat dipulihkan?
Walaupun kematian otak mungkin seperti sejenis definisi kematian berdasarkan perubatan, kriteria ini pertama kali dibentuk pada akhir 1960-an, jauh sebelum para ahli sains saraf menyelidiki penyelidikan serius mengenai kesedaran dan keperibadian. Oleh itu, kematian otak tidak mengambil kira kemajuan terkini dalam bedah saraf, teknologi dan kaedah terkini, seperti mengukur pembebasan neurotransmitter.
Proses mendiagnosis kematian otak sangat kuno. Seorang doktor boleh menusuk jarum pesakit untuk memeriksa reseptor kesakitan, melihat apakah karbon dioksida menyebabkan pernafasan spontan, dan cuba mengesan tanda-tanda aktiviti elektrik di otak menggunakan elektroensefalografi (EEG). Tetapi tidak ada satu pun langkah yang dapat meyakinkan bahawa pesakit tidak akan kembali.
Walaupun kematian otak tidak dapat dipulihkan, ia tidak dapat diukur, kata Pastor. Dalam kes yang jarang berlaku, doktor salah. Selama beberapa dekad yang lalu, terdapat beberapa lusin kes "kebangkitan" spontan pesakit mati otak, terutamanya kanak-kanak dan orang dewasa muda. Seorang wanita muda berjaya melahirkannya setelah didiagnosis mati otak.
"Walaupun kes-kes ini kontroversial dan hasil diagnosis yang buruk, kami percaya mereka menyoroti ketiadaan warna putih dan hitam di alam gangguan kesadaran yang serius," kata Pastor. Ini adalah insentif utama bagi para saintis untuk mengikuti program khusus ini.
Alat Lazarus
Bagaimana untuk mendapatkan otak yang mati?
Subjek dalam kajian kami mengalami kematian neuron yang teruk dan meluas, Pastor menjelaskan. Integriti akson - unjuran panjang yang digunakan oleh neuron untuk berkomunikasi antara satu sama lain - kerosakan dan pemprosesan isyarat konvensional tidak lagi berfungsi.
Sebagai alternatif, anda boleh cuba menyelamatkan apa yang tersisa, seperti memperbaiki fon kepala yang rosak dengan mengikat wayar yang tinggal. Tetapi sebarang usaha untuk memperbaiki otak yang mati mungkin memerlukan alat ganti - sel otak yang baru tumbuh untuk menggantikan yang hilang semasa trauma. Lebih-lebih lagi, sel memerlukan persekitaran yang memungkinkan untuk tumbuh dan berintegrasi ke dalam rangkaian otak yang ada.
Bioquark akan melakukan kedua-duanya.
"Sos rahsia" pasukan adalah gabungan molekul bioaktif dan sel stem mesenchymal (MSC). MSC terdapat di hampir semua tisu dan telah digunakan dalam terapi penggantian sel selama sepuluh tahun. Walaupun tidak ada percubaan seperti ini yang dilakukan pada manusia, kajian awal pada tikus dengan kecederaan otak traumatik menunjukkan bahawa MSC yang dipindahkan bergabung ke dalam otak dan membantu meningkatkan pemulihan motorik dan kognitif.
Dengan mengkaji tahap kematian otak yang melampau, Pastor dan saintis berharap dapat memperoleh pandangan unik mengenai otak yang sedang mati. Pemindahan sel stem bukanlah perkara baru, tetapi Bioquark ingin melangkah lebih jauh: bersenjata dengan molekul bioaktif, para penyelidik berharap dapat mewujudkan persekitaran mikro di otak yang akan memudahkan "pertumbuhan semula epimorfik", proses pertumbuhan semula bahagian tubuh yang hilang.
Apabila orang dewasa cedera secara fizikal, seperti kehilangan jari, tubuh kita bertindak balas dengan membentuk tisu parut. Jawapan lalai adalah penyembuhan, bukan pertumbuhan semula. Tetapi semasa perkembangan embrio awal, kerosakan tisu mencetuskan tindak balas besar dan sangat terkoordinasi yang membuat tubuh tidak mengalami keradangan dan parut. Daripada mendapat parut yang tidak enak, janin manusia dapat memperbaiki tisu yang hilang, seperti cacing pipih dapat menjana semula kepala yang terputus (dan mungkin juga menyimpan ingatan dari kepala sebelumnya!)
Sebilangan besar proses ini melibatkan pengambilan sejumlah besar sel tempatan untuk membantu tisu memperbaiki dirinya sendiri. Dan bukan hanya sel stem. Dalam banyak kes, sel dewasa kehilangan identiti dan kembali ke keadaan sel stem. Oleh itu, tubuh "mengitar semula" sel-sel ini untuk menyokong pertumbuhan semula tisu.
Proses ini cukup semula jadi dalam tubuh janin, kata Pastor. Mengapa tidak mengambil dan meniru proses ini dengan memaksa otak orang dewasa untuk meninggalkan bekas luka untuk pertumbuhan semula? Penyelidikan sebelumnya oleh Bioquark mendapati bahawa proses pemulihan ini bergantung pada molekul bioaktif yang dapat diekstrak dari telur amfibia.
Komponen bioaktif yang diekstrak, terutama mikroRNA dan protein, dapat memprogramkan semula sel yang rosak menjadi keadaan sel induk, seperti yang ditulis oleh para saintis dalam paten 2014. Sel stem malah merupakan pemain sekunder. Terdapat kebimbangan bahawa peranan mereka boleh dibesar-besarkan, kata Pastor. Mereka juga memberi penekanan yang lebih besar pada ekstrak morfogenetik. Walau bagaimanapun, karya yang agak kecil telah diterbitkan pada ekstrak kimia plumbum, campuran molekul bioaktif dengan nama eksotik BQ-A, dalam model kematian otak haiwan.
Masalahnya adalah bahawa terdapat beberapa model seperti itu, dan semuanya jauh dari satu sama lain, dan ada yang benar-benar eksotik, seperti keracunan babi dengan karbon monoksida, jelas Pastor. "Kami menghindari model seperti itu dan sebaliknya fokus pada model kecederaan otak trauma dan saraf tunjang dalam kajian awal."
Pertama sekali, saintis akan menguji kekuatan ekstrak ini, sama ada mereka dapat mengatur semula otak manusia. Pendeta menekankan bahawa kajian harus menunjukkan fungsi paling asas batang otak selepas rawatan - bisikan elektrik di sini, awan neurotransmitter di sana.
Selain terapi sel, Bioquark juga merancang untuk menggunakan teknik rangsangan otak untuk menghidupkan BQ-A. Kaedah ini, termasuk rangsangan saraf median dan rangsangan laser transkranial, sering digunakan untuk merawat koma dan gangguan kesedaran lain dengan tahap kejayaan yang berbeza-beza.
Mengapa menggunakan begitu banyak kaedah yang berbeza? Nah, Bioquark ingin segera mengetahui apa yang berfungsi dan apa yang tidak.
Pendeta melihat dua kelemahan utama dalam model rawatan dan pencegahan penyakit semasa. Pertama, mereka lebih fokus untuk merawat gejala peringkat akhir daripada penyebabnya. Kedua, pendekatan untuk mengurangkan penyakit menjadi satu sebab, dan sebagai akibatnya, terhadap satu ubat, sering digunakan.
"Regenerasi epimorfik secara semula jadi multifaset dan melibatkan banyak mekanisme yang berfungsi secara sinergi," kata Pastor. "Untuk menjalankan inisiatif yang begitu kompleks, jelas layak untuk meninggalkan konsep 'peluru perak ajaib' (yang tidak akan pernah) mendukung gabungan."
ReAnimasi
"Walaupun pemulihan sepenuhnya memang merupakan visi jangka panjang kita, ini bukanlah fokus utama atau titik akhir utama kajian pertama," kata Pastor. Rancangan pertama dalam jadual adalah untuk meneruskan pernafasan bebas. Kita tidak akan melihat otak mati terbangun dalam masa terdekat.
Tetapi jika rawatan itu berjaya, kita mungkin akan menghadapi persoalan falsafah yang berduri mengenai identiti peribadi. Menurut ahli bioetika Dr. Anders Sandberg, "Tidak sukar untuk membayangkan bahawa rawatan seperti itu tidak akan memulihkan otak sepenuhnya: ingatan, keperibadian dan fungsi dapat hilang, ditutup atau diganti dengan tisu yang baru tumbuh."
Dalam kes ini, orang itu jelas tidak akan mendapat manfaat daripada rawatan tersebut - dia akan digantikan oleh seseorang yang serupa, tetapi berbeza. Namun ini adalah senario untuk masa depan yang jauh, yang mungkin tidak akan terjadi sama sekali. Bagaimanapun, rawatan yang dicadangkan adalah eksperimental, dan keupayaan regeneratif otak dapat dibatasi.
Tetapi Pendeta melihat nilai dalam usahanya, walaupun mereka gagal.
"Tidak perlu dikatakan bahawa ini adalah bidang penemuan dan pengembangan yang belum tersentuh. Walaupun anda melihat kelas "gangguan mental" yang lebih luas, ini adalah kawasan di mana terdapat sedikit atau tidak ada penyelidikan intervensi yang sedang berlangsung, "kata Pastor. Ini terbukti terutamanya apabila mempertimbangkan gangguan neurodegeneratif yang lebih "tradisional" seperti Alzheimer atau Parkinson.
"Kami percaya bahawa sebarang kajian yang kami lakukan akan sangat berharga untuk semua penyakit ini," kata saintis itu. Lazarus atau Frankenstein?
ILYA KHEL
