Il mese scorso, una società di biotecnologie di Philadelphia ha avviato sperimentazioni cliniche che potrebbero rivoluzionare la nostra comprensione di cosa significhi essere morti. Con l'approvazione etica del Comitato Etico Indipendente, Bioquark ha curato venti pazienti presso l'Anupam Hospital in India, il cui cervello si presumeva fosse clinicamente morto dopo una grave lesione cerebrale traumatica. Con un arsenale di terapie all'avanguardia ma misteriose - cellule staminali, molecole bioattive, stimolazione del cervello e del midollo spinale - il team spera di resuscitare parti delle funzioni cerebrali di base dei pazienti, con l'intenzione di ottenere il miglior risultato possibile: riacquistare la capacità di respirare da soli.
I risultati dovrebbero diventare noti in un tempo estremamente breve - 15 giorni.
Se la tua prima reazione è stata di sorpresa, non sei solo. Che cos'è: l'effetto Lazarus, l'effetto Frankenstein, The Walking Dead? O forse una sorta di campagna virale per un film horror in arrivo?
Non proprio. Il compito di Bioquark è ingannare la morte. Questo è ciò che verrà fatto nell'ambito del progetto incredibilmente ambizioso ReAnima. Vediamo come procederà.
È una parola incredibile: morte
Il più delle volte immaginiamo la morte come una specie di interruttore: eccoti qui, e in un minuto non c'è più niente, la luce si è spenta.
Ma questa è solo una caricatura del processo del morire: anche dopo che il battito cardiaco e il respiro cessano, le scintille dell'attività cerebrale possono divampare per molto tempo. In alcuni casi, anche i pazienti in coma profonda - incapaci di respirare da soli - possono mantenere semplici risposte riflesse. Le loro onde cerebrali, irregolari o deboli, sono ancora monitorate sull'EEG.
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La morte cerebrale, al contrario, è tutto, finisci. Tale diagnosi segnala la distruzione completa e irreversibile del cervello, compreso il tronco cerebrale. Le persone con morte cerebrale non sono in coma o in uno stato vegetativo. Non hanno speranza di guarigione spontanea. Sono morti.
In molti paesi del mondo, tali soggetti sono classificati come "cadaveri viventi" (cadaveri), afferma Ira Pastor, CEO di Bioquark (per evitare confusione, questo è un uomo). Ma questa definizione ha un problema.
In teoria, la morte cerebrale è una condizione medica altamente oggettiva e rigorosamente definita con enormi conseguenze legali. I medici vedono la morte cerebrale nei pazienti come il segnale finale: è ora di tirare il cavo, pensare alla donazione di organi e invitare i parenti a dire addio.
In pratica, la morte cerebrale non è affatto così semplice. Il pastore dice che c'è una grande "zona grigia" tra il coma profondo e la morte cerebrale. Una delle ragioni dell '"irreversibilità" di tale morte è la dipendenza dalla tecnologia. Per secoli, la mancanza di respiro e il polso sono stati segni di morte, ma l'invenzione di macchine salvavita e tecniche di rianimazione ha offuscato quella linea.
Dato un simile precedente storico, è davvero possibile parlare di irreversibilità della morte cerebrale?
Sebbene la morte cerebrale possa sembrare una definizione di morte fondata sul piano medico, i suoi criteri sono stati formati per la prima volta alla fine degli anni '60, molto prima che i neuroscienziati si tuffassero in una seria ricerca sulla coscienza e sulla personalità. Pertanto, la morte cerebrale non tiene conto degli ultimi progressi della neurochirurgia, delle ultime tecnologie e metodi, come la misurazione del rilascio di neurotrasmettitori.
Il processo di diagnosi della morte cerebrale è molto antiquato. Un medico può pungere un paziente con un ago per controllare i recettori del dolore, vedere se l'anidride carbonica provoca la respirazione spontanea, provare a rilevare i segni di attività elettrica nel cervello usando l'elettroencefalografia (EEG). Ma nessuna di queste misure può dire in modo definitivo che il paziente non tornerà.
Sebbene la morte cerebrale sia irreversibile, non è misurabile, dice Pastor. In rari casi, i medici si sbagliano. Negli ultimi decenni, ci sono state diverse dozzine di casi di "resurrezione" spontanea di pazienti con morte cerebrale, principalmente bambini e giovani adulti. Una giovane donna ha persino partorito con successo dopo essere stata diagnosticata con morte cerebrale.
"Sebbene questi casi siano controversi e il risultato di una cattiva diagnosi, riteniamo che evidenzino l'assenza di bianchi e neri nel regno della grave compromissione della coscienza", afferma Pastor. Questo è il principale incentivo per gli scienziati a perseguire questo programma di nicchia.
Strumenti di Lazzaro
Come ottenere un cervello morto?
I soggetti nel nostro studio soffrono di morte neuronale grave ed estesa, spiega Pastor. L'integrità degli assoni - lunghe proiezioni che i neuroni usano per comunicare tra loro - decade e l'elaborazione convenzionale del segnale non funziona più.
In alternativa, puoi provare a salvare ciò che è rimasto, come riparare le cuffie rotte legando i fili rimanenti. Ma qualsiasi tentativo di riparare un cervello morto richiederà probabilmente parti di ricambio: cellule cerebrali appena cresciute per sostituire quelle perse durante il trauma. Inoltre, le cellule necessitano di un ambiente favorevole per crescere e integrarsi nei circuiti cerebrali esistenti.
Bioquark farà entrambe le cose.
La "salsa segreta" del team è una combinazione di molecole bioattive e cellule staminali mesenchimali (MSC). Le MSC si trovano praticamente in tutti i tessuti e sono state utilizzate nella terapia di sostituzione cellulare per dieci anni. Sebbene non siano stati condotti studi di questo tipo sull'uomo, studi preliminari su roditori con lesioni cerebrali traumatiche hanno dimostrato che le MSC trapiantate si integrano nel cervello e aiutano a migliorare il recupero motorio e cognitivo.
Studiando le fasi estreme della morte cerebrale, Pastor e gli scienziati sperano di trovare intuizioni uniche sul cervello morente. Il trapianto di cellule staminali non è una novità, ma Bioquark vuole fare un ulteriore passo avanti: armati di molecole bioattive, i ricercatori sperano di stabilire un microambiente nel cervello che faciliti la "rigenerazione epimorfica", il processo di ricrescita di una parte del corpo mancante.
Quando un adulto subisce lesioni fisiche, come la perdita di un dito, il nostro corpo risponde formando tessuto cicatriziale. La risposta predefinita è la guarigione, non la rigenerazione. Ma durante lo sviluppo embrionale iniziale, il danno tissutale innesca una risposta massiccia e altamente coordinata che mantiene il corpo da infiammazioni e cicatrici. Invece di ottenere una brutta cicatrice, un feto umano può riparare il tessuto perso, proprio come i vermi piatti possono rigenerare le teste mozzate (e forse anche conservare i ricordi di una testa precedente!).
Gran parte di questo processo comporta il reclutamento di enormi quantità di cellule locali per aiutare il tessuto a ripararsi. E non solo cellule staminali. In molti casi, le cellule adulte perdono la loro identità e tornano allo stato di cellule staminali. Pertanto, il corpo "ricicla" queste cellule per supportare la rigenerazione dei tessuti.
Questo processo è abbastanza naturale nel corpo del feto, dice Pastor. Perché non prendere e imitare questo processo costringendo il cervello adulto ad abbandonare la cicatrice a favore della rigenerazione? Precedenti ricerche di Bioquark hanno scoperto che questo processo di recupero si basa su molecole bioattive che possono essere estratte dalle uova di anfibi.
I componenti bioattivi estratti, principalmente microRNA e proteine, possono riprogrammare le cellule danneggiate in uno stato di cellule staminali, come hanno scritto gli scienziati in un brevetto del 2014. Le cellule staminali sono anche attori in qualche modo secondari. Ci sono preoccupazioni che il loro ruolo possa essere esagerato, ha detto Pastor. Inoltre pongono maggiore enfasi sugli estratti morfogenetici. Tuttavia, è stato pubblicato relativamente poco lavoro sull'estratto chimico di piombo, una miscela di molecole bioattive con il nome esotico BQ-A, in modelli animali di morte cerebrale.
Il problema è che ci sono pochi di questi modelli, e sono tutti lontani l'uno dall'altro, e alcuni sono completamente esotici, come l'avvelenamento dei maiali con monossido di carbonio, spiega Pastor. "Ci teniamo alla larga da tali modelli e ci concentriamo invece su modelli di lesioni traumatiche al cervello e al midollo spinale in studi preliminari".
Prima di tutto, gli scienziati metteranno alla prova la forza di questi estratti, se possono resettare il cervello umano. Il pastore sottolinea che lo studio dovrebbe mostrare la funzione più basilare del tronco cerebrale dopo il trattamento: un sussurro elettrico qui, una nuvola di neurotrasmettitori lì.
Oltre alla terapia cellulare, Bioquark prevede anche di utilizzare tecniche di stimolazione cerebrale per attivare il BQ-A. Queste tecniche, inclusa la stimolazione del nervo mediano e la stimolazione laser transcranica, sono spesso utilizzate per trattare il coma e altri disturbi della coscienza con vari gradi di successo.
Perché usare così tanti metodi diversi? Bene, Bioquark vuole sapere subito cosa funziona e cosa no.
Il pastore vede due principali difetti negli attuali modelli di trattamento e prevenzione delle malattie. In primo luogo, sono più concentrati sul trattamento dei sintomi in fase avanzata piuttosto che sulla causa sottostante. In secondo luogo, viene spesso utilizzato l'approccio di ridurre qualsiasi malattia a una causa e, di conseguenza, a un farmaco.
"La rigenerazione epimorfica è intrinsecamente multiforme e coinvolge molti meccanismi che lavorano in sinergia", afferma Pastor. "Per portare avanti un'iniziativa così complessa, ovviamente, vale la pena abbandonare la nozione di" pallottola d'argento magica "(che non sarà mai) a favore di una combinazione.
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"Sebbene il pieno recupero sia effettivamente la nostra visione a lungo termine, non è l'obiettivo principale o l'endpoint primario del primo studio", afferma Pastor. Il primo piano in programma sarà quello di riprendere la respirazione indipendente. Difficilmente vedremo un cervello morto che si risveglia presto.
Ma se il trattamento funziona, potremmo trovarci di fronte a una spinosa questione filosofica sull'identità personale. Secondo il bioeticista Dr. Anders Sandberg, "Non è difficile immaginare che un tale trattamento non ripristinerà completamente il cervello: i ricordi, la personalità e le funzioni possono essere persi, chiusi o sostituiti con il tessuto appena cresciuto".
In questo caso, la persona ovviamente non trarrà beneficio dal trattamento: verrà sostituita da qualcuno simile, ma diverso. Eppure questo è uno scenario per un futuro lontano, che potrebbe non accadere affatto. Dopo tutto, i trattamenti proposti sono sperimentali e la capacità rigenerativa del cervello può essere limitata in modo proibitivo.
Ma il pastore vede valore nei suoi sforzi, anche se falliscono.
“Inutile dire che questa è un'area incontaminata di scoperta e sviluppo. Anche se si guarda alla classe più ampia dei "disturbi mentali", questa è un'area in cui la ricerca interventistica è scarsa o nulla ", afferma Pastor. Ciò è particolarmente evidente se si considerano i disturbi neurodegenerativi più "tradizionali" come l'Alzheimer o il Parkinson.
"Crediamo che qualsiasi ricerca che facciamo in questo modo sarà preziosa per tutte queste malattie", afferma lo scienziato. Lazzaro o Frankenstein?
ILYA KHEL
