Świnie stojące w zagrodzie do testów znajdującej się na Uniwersytecie Ludwika i Maksymiliana w Monachium z wydziałem w miejscowości Oberschleißheim w Niemczech, gdzie naukowcy poprzez inżynierię genetyczą hodują narządy do przeszczepów w świniach, 24.01.2022. | Lukas Barth/Reuters
-
Naukowcy z Yale w środę ogłosili, że udało im się przywrócić niektóre funkcje komórek, bicie serca i przepływ krwi w martwych świniach.
-
Odkrycie pokazuje, że podobna interwencja będzie w stanie zatrzymać komórki od deterioracji oraz zachować organy po śmierci.
-
Nowa technologia może potencjalnie zapewnić więcej niezbędnych organów do przeszczepu, a przy dalszych badaniach – może nawet cofnąć śmierć.
Badacze medycyny z Yale dokonali wyczynu zacierającego granicę między życiem a śmiercią, przywracając funkcje komórek w organach martwych świń. Osiągnięcie to, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie naukowym Nature w środę, rozpala nadzieję na przyszłe przełomy w polu medycznym, które mogłyby uratować tysiące żyć.
Godzinę po śmierci, badacze podłączyli świnie do sieci pomp, grzałek oraz aparatury pompującej substancje podtrzymujące funkcje życiowe OrganEx. W procesie zwanym perfuzją, który polegał na przepłukaniu organów świń krwią, udało im się przywrócić molekularne i komórkowe funkcje w sercu, mózgu, wątrobie i nerkach.
Serca poddane temu procesowi były nawet w stanie kurczyć się i pompować krew, co wskazuje na obecność wznowionej aktywności elektrycznej oraz pełne krążenie krwi w ciele. Nie wykryto natomiast aktywności elektrycznej w mózgu, co nie powstrzymuje naukowców przed świętowaniem – jak mówią, odkryli poprzednio nieznaną zdolność komórek ssaków do odzyskania funkcji po okresie zatrzymanynej cyrkulacji krwi.
„Komórki nie obumierają tak szybko, jak wcześniej zakładaliśmy, co otwiera wiele nowych możliwości interwencji,” powiedział na konferecji prasowej Zvonimir Vrselja, neurobiolog i członek zespołu badawczego w Yale. „Jeżeli interwencja będzie poprawnie przeprowadzona, może będziemy w stanie wysłać sygnał do komórek, który powstrzyma obumarcie”.
Dzięki temu zabiegowi, tysiące żyć mogą zostać uratowanych dzięki zachowaniu większej ilości ludzkich organów po śmierci dawcy, co w rezultacie zredukowałoby braki w narządach do przeszczepu. Zdaniem niektórych naukowców, to odkrycie może prowadzić nawet do przywracania ludzi do życia godziny po śmierci.
„Śmierć nie jest wydarzeniem natychmiastowym, ale raczej stopniowym procesem, który możliwie będziemy mogli opóźnić dzięki temu odkryciu,” powiedział nieafiliowany z badaniem Anders Sandberg, neurobiolog z centrum badawczego University of Oxford Future of Humanity Institute.
Ta sama grupa badawcza poprzednio opracowała system do przeprowadzania perfuzji BrainEx. W 2019 system ten przywrócił niektóre struktury i funkcje w mózgach martwych świń, na kilka godzin po dekapitacji.
Śmierć może być bardziej odwracalna niż naukowcom się wydawało
System BrainEx ma potencjał, aby ratować w przyszłości ofiary utopień, ataków serca, krwotoków i innych obrażeń po wypadkach samochodowych oraz sportowców, których dotknie nagły atak serca, mówi Dr. Sam Parnia, nieafiliowany z badaniem kierownik oddziału badawczego intensywnej opieki nad pacjentami w nagłych wypadkach i resuscytacji na Uniwersytecie Grossman School of Medicine w Nowym Jorku.
Mając pewność, że tkanki organów są zachowane i śmierć komórki jest opóźniona, doktorzy mieliby czas na odblokowanie zatoru tętniczego, który spowodował zawał serca lub zatamować krwawienie uszkodzonego naczynia krwionośnego, które w przeciwnym przypadku doprowadziłoby do śmierci pacjenta.
„Osoby, u których śmierć wystąpi nagle, ale które na ogół są zdrowe, jak na przykład atleci, mogliby zostać przywróceni do życia. Jeśli natomiast przyczyna śmierci nie jest możliwa do uleczenia, ich organy mogłyby zostać zachowane i użyte do ratowania żyć mnóstwa pacjentów,” mówi w oficjalnym oświadczeniu Parnia.
„Naukowo mówiąc, śmierć jest procesem biologicznym, który jest możliwy do uleczenia i cofnięcia nawet kilka godzin po nastąpieniu,” dodaje.
Badacze z Yale przestrzegają jednak przed nadmierną ekscytacją konceptem życia po śmierci.
„Wciąż jesteśmy bardzo daleko od użycia tej technologii na ludzkich pacjentach,” powiedział podczas odprawy Dr. David Andrijevic, neurobiolog z zespołu badawczego z Yale, dodając „Nie byliśmy jeszcze w stanie przywrócić funkcji we wszystkich organach”.
Lepsze zachowanie organów mogłoby uratować tysiące żyć
Zazwyczaj w przypadku, gdy serce przestaje bić i krążenie jest zatrzymane, pozostałe organy puchną. Naczynia krwionośne zapadają się, co blokuje przepływ powietrza.
Poprzez zapobiegnięcie procesu puchnięcia i wznowienia pełnej cyrkulacji, nowa technologia OrganEx mogłaby przedłużyć okres odzyskiwania organów od zdrowych osób, które umarły, co potencjalnie uratowałoby tysiące innych osób znajdujących się na liście oczekujących na przeszczep.
Dzięki nowo odkrytej możliwości przywracania funkcji komórek organów, naukowcy mogliby również opracować bardziej efektywne metody podtrzymywania życia.
Aby podtrzymać przy funkcjach życiowych pacjentów, których serce lub płuca przestały funkcjonować, szpitale używają zabiegu ciągłego pozaustrojowego natleniania krwi (ECMO) w celu przepłukania niefunkcjonujących organów krwią w procesie zwanym perfuzją. Technika ta zwalnia obumieranie komórek, ale nie jest w stanie dostarczyć adekwatnej ilości krwi do wszystkich naczyń krwionośnych, przez co niektóre z mniejszych obumierają.
OrganEx jest „ECMO na sterydach,” tłumaczy Dr. Nenad Sestan z grupy neuronaukowej z Yale. Stwierdzenie to potwierdzają nowe badania, które pokazują, że technologia ta jest o wiele bardziej efektywna od ECMO. Organy były w pełni przepłukane i nasycone krwią, poprawnie natlenione oraz z dużo mniejszym stopniem wystąpienia ryzyka krwotoków i stanów zapalnych. Zaobserwowano również wzory ekspresji genów w niektórych komórkach, które wskazywały na samonaprawę poszczególnych tkanek.
Te potencjalne nowe możliwości – zarówno zachowania większej ilości organów na przeszczepy, jak i bardziej efektywne techniki podtrzymywania życia oraz przywracanie funkcji życiowych u pacjentów, u których zatrzymał się przepływ krwi – wymagają jeszcze wielu badań naukowych. Niosą ze sobą również wiele implikacji etycznych.
„Z pewnością decyzja dotycząca podjęcia radyklanego podtrzymywania funkcji życiowych, gdy sytuacja nie wykazuje możliwości poprawy to kontrowersyjne zagadnienie etyczne. Nawet dysponując technologią, dzięki której będzie możliwe podtrzymanie funkcji życiowych organów, nie zawsze możliwym jest przywrócenie pacjentowi przytomności. W przyszłości będzie konieczność przeprowadzenia wielu badań w celu ustalenia kryteriów, kiedy dalsze leczenie jest daremne, jak również jak przywrócić pacjentów ze skraju śmierci,” powiedział Sandberg.
