To jeszcze nie wskrzeszenie, ale jesteśmy coraz bliżej. Narządy przywrócone do życia w ciałach martwych świń

Wystarczy kilka minut od ostatniego uderzenia serca, by kaskada biochemicznych sygnałów wywołanych brakiem dostępności tlenu i składników odżywczych, sprawiała, że narządy oraz komórki organizmu zaczynają obumierać. Teraz naukowcy wykazali, że proces ten można spowolnić, a być może nawet i odwrócić.
Świnie nie zostały przywrócone do życia, ale część ich narządów tak /Fot. Pixabay
Świnie nie zostały przywrócone do życia, ale część ich narządów tak /Fot. Pixabay

Ostatnie miesiące są przełomowe dla medycyny regeneracyjnej i transplantologii. Wydaje się, że jesteśmy coraz bliżej punktu, w którym dostępność organów do przeszczepów nie będzie już problemem. Przynajmniej w teorii.

Czytaj też: Organ nie pochodził od człowieka. Ludzkim zwłokom przeszczepili świńskie serca

Naukowcy z Uniwersytetu Yale przywrócili krążenie i aktywność komórkową w organach świń, takich jak serce i mózg, godzinę po śmierci zwierząt. Badania opisane w Nature nie są jeszcze istotne z klinicznego punktu widzenia, ale podejmują ważne etyczne kwestie dotyczącą definicji śmierci. W 2019 r. ten sam zespół uczonych zakwestionował pogląd, że śmierć mózgu jest ostateczna, “ożywiając” ten narząd cztery godziny po zgonie zwierząt.

To jeszcze nie wskrzeszenie

Zespół uczonych z Uniwersytetu Yale podłączył martwe od godziny świnie do systemu zwanego OrganEx. Pompował on roztwór zawierający krew i 13 substancji, m.in. antykoagulantów, spowalniając rozkład ciał oraz przywracając niektóre funkcje organów, np. skurcze serca czy aktywność wątroby. Mimo że odnotowano wzrost integralności neuronów, nie zaobserwowano żadnej aktywności mózgowej, która wskazywałaby na to, że zwierzęta odzyskały świadomość lub czucie.

Dr David Andrijevic z Yale School of Medicine mówi:

Wszystkie komórki nie umierają natychmiast, obserwujemy raczej przedłużającą się serię wydarzeń. Jest to proces, w którym można interweniować, zatrzymać i przywrócić niektóre funkcje komórkowe.

Przeprowadzone badanie przywraca debatę na temat definicji śmierci i etyki pośmiertnego dawstwa organów. Wyniki nie oznaczają bynajmniej, że zwierzęta zostały ożywione – zwłaszcza, że nie odnotowano aktywności elektrycznej mózgu.

Dr Zvonimir Vrselja z Yale School of Medicine dodaje:

Sprawiliśmy, że komórki zrobiły coś, czego normalnie nie były w stanie zrobić. Nie jest to istotne klinicznie, ale badania zmierzają w dobrym kierunku.

Najnowsze badania są konsekwencją eksperymentów prof. Nenada Sestana z 2019 r. Jeżeli wtedy udało się przywrócić aktywność mózgu – organu najbardziej podatnego na niedotlenienie – to oczywiste jest, że z innymi narządami będzie podobnie. W tym celu zmodyfikowano technikę BrainEx z 2019 r. i rozszerzono ją pod inne organy.

Czytaj też: Przełomowy przeszczep u dzieci z rzadką chorobą. Układy zgodności tkankowej dawcy i biorcy nie były identyczne

Dr Zvonimir Vrselja wyjaśnia:

BrainEx był dostosowany do konkretnego organu, ale musieliśmy znaleźć wspólny mianownik, który działa dla wszystkich organów z OrganEx. Użyliśmy związki, które tłumiłyby krzepnięcie krwi i układ odpornościowy, który jest bardziej aktywny w innych miejscach ciała niż w mózgu.

Narządy do przeszczepów na zawołanie?

Technika OrganEx opiera się na urządzeniu perfuzyjnym podobnym do aparatu ECMO, czyli systemu do pozaustrojowego wspomagania układu krążenia oraz oddychania w trakcie zabiegów kardiochirurgicznych. Naukowcy użyli związki tłumiące krzepnięcie krwi i osłabiające układ odpornościowy.

Świnie były monitorowane przez trzy dni, po czym zatrzymano ich pracę serca. Godzinę później podłączono je do OrganEx. Okazało się, że sześć godzin później niektóre kluczowe funkcje komórkowe były nadal aktywne – w tym w sercu, wątrobie i nerkach. Wykazano oznaki aktywności elektrycznej kardiomiocytów, a także przywrócono krążenie w całym ciele. To prawdziwy przełom. Wykazano również funkcje neuronalne niektórych obszarów mózgu, ale bez zorganizowanej aktywności elektrycznej, która wskazywałaby na przywrócenie świadomości.

Po lewej komórki wątroby (góra) i nerek (dół) pochodzące od świń kontrolnych; po prawej komórki pochodzące od świń podłączonych do OrganEx, który przywrócił pewną integralność tkanek i pewne funkcje komórkowe /Fot. Yale University

Aktywność elektryczna w mózgach świń nie została wykryta, ponieważ roztwór perfuzyjny miał temperaturę 28oC – niższą niż normalna temperatura ciała – lub ponieważ zawierał związki znieczulające i blokery neuronów, które mogły tłumić takie sygnały. Zaskoczeniem była obserwacja mimowolnych i spontanicznych ruchów mięśni w obszarze głowy i szyi. Wskazują one na zachowanie niektórych funkcji motorycznych. Konieczne są dodatkowe badania – wymagana jest rygorystyczna ocena etyczna ze strony innych uczonych.

Technika OrganEx może mieć kilka obiecujących zastosowań, np. przedłużać życie narządów u pacjentów i zwiększać tym samym organów do przeszczepów. Może również być przydatna w leczeniu uszkodzonych tkanek, np. podczas zawału serca.

Czytaj też: Skan siatkówki pozwala ocenić ryzyko przedwczesnej śmierci. „To ważny biomarker starzenia”

Stephen Latham, dyrektor Interdyscyplinarnego Centrum Bioetyki w Yale, wyjaśnia:

Istnieje wiele potencjalnych zastosowań tej ekscytującej nowej technologii. Musimy jednak zachować staranny nadzór nad wszystkimi przyszłymi badaniami, zwłaszcza tymi, które obejmują perfuzję mózgu.

To kolejne eksperymenty, które potwierdzają, że nie ma czegoś takiego jak “moment śmierci”. Właściwy wydaje się być termin mówiący o śmierci jako długotrwałym i złożonym procesie. To sugeruje, że wiele z jego etapów można wstrzymać lub nawet cofnąć, co nie jest jednoznaczne z przywracaniem martwych do życia.