Ένα πείραμα «ανασταίνει» τα όργανα των νεκρών χοίρων με τεχνητό αίμα

Τώρα, η ίδια ομάδα επανέλαβε το επίτευγμα, αυτή τη φορά σε όλα τα ζωτικά όργανα αρκετών χοίρων που ήταν νεκροί για μια ώρα. Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο Nature, βασίζεται σε ένα πολύπλοκο σύστημα έγχυσης ενός είδους συνθετικού superblood που αντιστρέφει τον κυτταρικό θάνατο. Αυτή η σημαντική ανακάλυψη ανοίγει έναν νέο δρόμο για τη μεταμόσχευση οργάνων, αλλά εγείρει επίσης ερωτήματα σχετικά με τη χρονική στιγμή του θανάτου.

Η μελέτη

Μετά τον τελευταίο καρδιακό παλμό, αρχίζει μια αλυσίδα γεγονότων: η έλλειψη παροχής αίματος (ισχαιμία) συνεπάγεται την απουσία οξυγόνου και άλλων βασικών στοιχείων που οδηγούν στο θάνατο κυττάρων, ιστών και οργάνων. Σε αυτή την έρευνα, οι επιστήμονες προκάλεσαν καρδιακή ανακοπή σε δεκάδες χοίρους που είχαν προηγουμένως αναισθητοποιηθεί. Μετά από μια ώρα χωρίς παροχή αίματος - μια ώρα που θεωρήθηκαν ιατρικά νεκροί - χωρίστηκαν σε τρεις ομάδες μελέτης. Μερικοί συνδέθηκαν με ένα σύστημα υποστήριξης ζωής ECMO που χρησιμοποιείται σε σοβαρές περιπτώσεις στις οποίες η καρδιά και οι πνεύμονες σταματούν να λειτουργούν, ενώ άλλοι έμειναν ως ομάδα ελέγχου και δεν έλαβαν καμία τεχνική ανάνηψης. Μια τρίτη ομάδα συνδέθηκε με ένα σύστημα αιμάτωσης (την αργή και συνεχή εισαγωγή υγρών) που ονομάζεται OrganEx, το οποίο σχεδιάστηκε από την ερευνητική ομάδα. Μετά από έξι ώρες, οι ερευνητές εξέτασαν την κατάσταση των κυττάρων και των ιστών των χοίρων, καθώς και τη λειτουργία των ζωτικών οργάνων τους.

Ο Ντέιβιντ Αντριέβιτς, νευροεπιστήμονας στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Γέιλ και συν-συγγραφέας του πειράματος, εξήγησε σε μια εικονική συνέντευξη Τύπου ότι «δεν πεθαίνουν όλα τα κύτταρα αμέσως - υπάρχει μια σειρά γεγονότων που χρειάζονται το χρόνο τους». Αυτό που απλά έκαναν οι ερευνητές ήταν να εκμεταλλευτούν αυτό το χρονικό διάστημα. «Είναι μια διαδικασία στην οποία μπορείτε να παρέμβετε, να σταματήσετε και να αποκαταστήσετε κάποια κυτταρική λειτουργία».

Τι είναι το Organ Ex

«Το OrganEx αποτελείται από δύο συστατικά. Το πρώτο είναι ένα σύστημα αιμάτωσης παρόμοιο με τα καρδιακά και αναπνευστικά συστήματα υποστήριξης που συνδέονται με το κυκλοφορικό σύστημα. Το δεύτερο μέρος είναι ένα συνθετικό κυτταρικό υγρό που αντλείται και περιέχει διαφορετικά στοιχεία βελτιστοποιημένα για την προώθηση της υγείας των κυττάρων και τη μείωση της φλεγμονής και του κυτταρικού θανάτου σε όλο το σώμα. Η βάση αυτού του υγρού είναι μια τροποποιημένη αιμοσφαιρίνη, η πρωτεΐνη που μεταφέρει οξυγόνο».

Αφού συνδέθηκαν περίπου 20 χοίροι με το OrganEx για έξι ώρες, η ομάδα ανέλυσε διάφορες παραμέτρους σε κυτταρικό επίπεδο στον εγκέφαλο, τους πνεύμονες, την καρδιά, το ήπαρ και τα νεφρά. Σχεδόν σε κάθε μέτρηση, το OrganEx ξεπέρασε την ECMO. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι ορισμένες βασικές κυτταρικές λειτουργίες ήταν ενεργές σε πολλές περιοχές του σώματος των χοίρων και ότι ορισμένες λειτουργίες οργάνων είχαν αποκατασταθεί. Έτσι, παρατήρησαν ότι οι νευρώνες και τα αστροκύτταρα σε δύο περιοχές του εγκεφάλου ανέκτησαν την κατάσταση προ-ισχαιμίας τους. Ανίχνευσαν επίσης ηλεκτρική δραστηριότητα στην καρδιά, η οποία διατήρησε την ικανότητα να συστέλλεται. Επιπλέον, είδαν ότι τα διάφορα όργανα ανέκτησαν τα επίπεδα γλυκόζης που υπήρχαν στο τεχνητό αίμα. Τέλος, διαπίστωσαν ότι, σε γενετικό επίπεδο, ο κυτταρικός μηχανισμός επανεκκίνησε τους μηχανισμούς επισκευής του. Όμως – και αυτό ήθελαν να τονίσουν, τόσο στη δημοσιευμένη μελέτη όσο και στη συνέντευξη Τύπου – η ομάδα δεν εντόπισε ανάκαμψη της γενικής εγκεφαλικής δραστηριότητας. Δηλαδή δεν είχαν αναστήσει τα γουρούνια... αντίθετα, είχαν αναστήσει τα όργανά τους.

«Βασικά, τα ευρήματά μας υπογραμμίζουν μια προηγουμένως παραμελημένη ικανότητα του σώματος των μεγάλων θηλαστικών να ανακάμψει μετά τη διακοπή της ροής του αίματος. Αυτό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αύξηση της διαθεσιμότητας οργάνων για μεταμοσχεύσεις ή για τη θεραπεία εντοπισμένης ανεπάρκειας οργάνων», κατέληξε ο Αντριέγεβιτς.

Ο συνάδελφός του, Stephen Latham, είναι διευθυντής του Διεπιστημονικού Κέντρου Βιοηθικής του Yale και συν-συγγραφέας της μελέτης. Για αυτόν, αυτή η μελέτη έχει και θα έχει πολλές εφαρμογές, ειδικά όταν πρόκειται για μεταμοσχεύσεις οργάνων.

«Νομίζω ότι η τεχνολογία υπόσχεται πολλά για την ικανότητά μας να διατηρούμε όργανα μετά τη συγκομιδή τους από έναν δότη. Θα μπορούσατε να πάρετε το όργανο και να το συνδέσετε σε αυτό το σύστημα αιμάτωσης, ώστε να μπορεί να μεταφερθεί σε μεγάλη απόσταση, για μεγάλο χρονικό διάστημα, σε έναν παραλήπτη που έχει ανάγκη».

Σχετικά με την πιθανότητα σύνδεσης ενός ανθρώπου μετά από εγκεφαλική, μυοκαρδιακή ή νεφρική ισχαιμία, ο Latham διέκοψε τις εικασίες: «Αυτό απέχει πολύ από το να [χρησιμοποιείται] στον άνθρωπο. Ο στόχος εδώ ήταν να δούμε αν η χρήση του perfusate (του υγρού που δημιούργησαν) θα μπορούσε να αποκαταστήσει τη μεταβολική και κυτταρική λειτουργία σε ένα ευρύ φάσμα οργάνων. Ανακαλύψαμε ότι μπορεί. Αλλά δεν αποκαθιστά όλες τις λειτουργίες σε όλα τα όργανα», διευκρίνισε.

Η μελλοντική εφαρμογή σε ζωντανούς ανθρώπους θα απαιτούσε, πρόσθεσε, «πολύ περισσότερα να μελετηθούν σχετικά με τον βαθμό στον οποίο η ισχαιμική βλάβη αναιρείται σε διαφορετικούς τύπους οργάνων προτού καν πλησιάσει κανείς να σκεφτεί να δοκιμάσει ένα τέτοιο πείραμα [με] ανθρώπους».

Ο Sam Parnia, διευθυντής έρευνας στην ανάνηψη και την κρίσιμη φροντίδα στο Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης, σχολίασε: «Αυτή η μελέτη δείχνει ότι η κοινωνική μας σύμβαση για το θάνατο - δηλαδή [η ιδέα] ενός απόλυτου τέλους - δεν είναι επιστημονικά έγκυρη. Αντίθετα, ο θάνατος είναι μια βιολογική διαδικασία που παραμένει θεραπεύσιμη και αναστρέψιμη για ώρες αφότου έχει συμβεί», εξήγησε στο Science Media Center (SMC).

Ο Anders Sandberg, ερευνητής στο Ινστιτούτο για το Μέλλον της Ανθρωπότητας στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, στάθμισε επίσης τη μελέτη λέγοντας:

«Ηθικά, [τα πειράματα] φαίνεται να φέρνουν καλά νέα χωρίς παράπλευρα προβλήματα. Στο μέλλον, τέτοιες μέθοδοι θα μπορούσαν επίσης να καταστήσουν αποτελεσματικότερη μια θεραπεία μετά από πολύ σοβαρό εγκεφαλικό επεισόδιο ή τραύμα: σώζοντας ασθενείς που διαφορετικά θα είχαν πεθάνει, θα μπορούσε να μειώσει τον αριθμό των διαθέσιμων μεταμοσχεύσεων. Αυτά μπορεί να είναι ακόμα καλά νέα... αλλά υπάρχει ο κίνδυνος ότι ουσιαστικά θα αποτρέψει τους ανθρώπους από το να πεθάνουν αντί να τους βοηθήσει να ανακάμψουν».

Ο Sandberg σημείωσε επίσης ότι υπάρχει ένα όλο και πιο δύσκολο ηθικό πρόβλημα γύρω από την ιδέα της αναζωογόνησης των οργάνων, αλλά όχι της συνείδησης.

«Καθώς η τεχνολογία εξελίσσεται, θα είμαστε σε θέση να βρούμε περισσότερους τρόπους για να κρατήσουμε το σώμα ζωντανό, παρά το γεγονός ότι δεν μπορούμε να αναζωογονήσουμε το άτομο που πραγματικά μας ενδιαφέρει».