Новаторское научное открытие показывает, что мы можем повернуть смерть назад, по крайней мере для животных
Благодаря научным достижениям становится все труднее найти границу между тем, что значит «быть личностью» и «быть телом». Ошеломляющие эксперименты на свиньях и разработка усовершенствованной системы жизнеобеспечения под названием OrganEx возобновляют многолетнюю дискуссию о том, где заканчивается наша жизнь и что значит умереть.
19.12.2022 / 23:13
Фото: vecteezy
Мертвые продолжают жить
В 1950-х годах в больницах начали появляться аппараты искусственной вентиляции легких (ИВЛ). Их изобретение породило также этическую дилемму: если тело могло дышать бесконечно долго, и при этом не восстанавливаться и не разлагаться, то в каком случае врачу юридически разрешено признавать человека «умершим»?
Вплоть до конца 1960-х критерии определения смерти основывались на том, как люди умирали на протяжении веков: если у человека останавливалось дыхание и не было пульса, то он считался умершим. В 1967 году врачи провели первую пересадку сердца. А в 1968-м группа экспертов, собравшаяся в Гарвардской Медицинской школе, предложила добавить новый критерий — отсутствие мозговой активности, так как не было — и до сих пор нет — способа исправить нефункциональный мозг.
В дополнение к снятию бремени длительного, бессмысленного лечения, новый подход к определению смерти, основанный на мозге, помогал также предотвратить споры по поводу того, когда врачи могут получать органы для трансплантации. Когда мозг донора был мертв, использование органов было допустимым с этической точки зрения. Таким образом, со временем смерть мозга стала наиболее популярным среди врачей определением биологической смерти.
Однако были редкие случаи, когда врачебное вмешательство успешно поддерживало человека в течение многих лет после того, как его мозг больше не работал. Таким примером стал случай Джахи МакМата в США, рассказывает Popular Mechanics. Тогда после неудачной операции на миндалинах и зарегистрированной смерти мозга девочка провела еще пять лет в условиях искусственной поддержки всех функций организма.
Тело Джахи, которое питалось через зонд и обеспечивалось дополнительными гормонами, продолжало расти и развиваться — произошло даже половое созревание. Такие случаи, когда некоторые эндокринные функции могут продолжаться без активности мозга, дают критикам основания утверждать, что нынешние врачебные стандарты неполны.
Случайный прорыв
Нейробиолог из Йельского университета Ненад Сестон исследует гены, контролирующие рост нейронов и образование связей в мозге. Для проведения этих исследований он заказывает срезы ткани в банках мозга по всему миру. Восемь-девять лет назад образец мозга из Лондона не попал вовремя на самолет. Дополнительный день, необходимый для прибытия, считался катастрофическим: клетки погибают через несколько минут без кислорода.
Но Сестан уже заметил, что это не всегда так: несколько раз удавалось восстановить живые клетки мозга, которые оставляли на несколько лишних часов в неподходящих условиях. Поэтому, когда просроченный мозг прибыл из Лондона, Сестон попросил одного из своих коллег рассечь его кусок и дать ему расти в чашке Петри, который содержал клеточные питательные вещества.
После того, как это сработало и некоторые клетки выросли, Сестан начал задумываться: если от мертвого мозга можно сохранить живые клетки — почему бы не попытаться восстановить весь орган?
Доктор Ненад Сестан. Фото: Anthony Decarlo / Yale School Of Medicine
Сестан и его коллеги создали теперь уже запатентованную систему перфузии (кровоснабжения), которую они назвали BrainEx. И они добились ошеломляющих результатов. В статье 2019 года команда описала, как BrainEx восстановил ключевые характеристики мозгов свиней, добытых из бойни. Через четыре часа после того, как свиньи умерли, нейроны заработали, начали функционировать кровеносные сосуды, так же как начали работать и иммунные клетки мозга.
После сумасшедшего успеха команда начала разработку расширения BrainEx до версии для всего тела, которую лаборатория назвала OrganEx. Реконструкция системы заняла около трех лет.
По сути, OrganEx функционирует как система жизнеобеспечения. Она имеет насос, имитирующий работу сердца, и оксигенатор, имитирующий работу легких, а также включает блок фильтрации крови и дополнительные насосы, трубки и сенсоры для измерений метаболитов, газов, электролитов и давления в реальном времени. Плюс есть смеси, которые система вводит в организм: раствор для коррекции дисбаланса электролитов и pH, гемоглобин коровьего происхождения, который переносит кислород, и около десятка лекарств — противовоспалительных, антиоксидантов, антигистаминных препаратов, антибиотиков и других.
Мертвые свиньи
В эксперименте с 10 свиньями использовались два монитора: один для сердца, а другой для мозговой деятельности. После того как прошел один час с тех пор, как оба монитора констатировали смерть животных, ученые начали подключать каждое неподвижное тело к системе OrganEx или, в качестве контроля, к стандартному ECMO (обычной современной системы искусственной поддержки жизнеобеспечения).
Эксперимент планировали продолжать шесть часов, но первые и наиболее очевидные изменения произошли примерно через полчаса: сердечные мониторы, подключенные к четырем из пяти [подключенных к OrganEx] свиней, начали фиксировать работу органов. Электрическая активность сердец возобновилась спонтанно, без надавливания на грудную клетку или других явных мер спасения жизни. Сами сердца заметно сокращались. При этом ни у одного из пяти животных в группе, которая была подключена к ECMO, не было электрической активности или сокращений.
После шести часов перфузии исследователи ввели препарат для эвтаназии и отключили аппарат. Они исследовали под микроскопом ткани жизненно важных органов свиней. Форма и организация клеток выглядела заметно лучше в образцах OrganEx. Некоторые изменения были очевидны невооруженным глазом: у обработанных organex свиней отсутствовали типичные признаки смерти, такие как ригидность мышц (rigor mortis) и фиолетовая окраска (livor mortis). Но что больше всего поразило исследователей и говоря о чем они с трудом подбирали слова — это были «движения».
Когда в рамках подготовки к визуализации головного мозга ученые ввели катетер в шею свиньи и впрыснули контрастный краситель в сонную артерию, случилось что-то странное: 70-килограммовое мертвое животное, казалось, повернуло голову. Исследователи утверждают, что это были не просто подергивание или судорога, а было именно «сложное» движение. По словам ученых, это говорит о том, что перфузия OrganEx может восстановить нервно-мышечные соединения, где встречаются нервы и мышечные волокна.
Вопрос определения смерти
Ученые все еще ломают голову над тем, что означают результаты OrganEx. Эксперименты проводились на животных, и впереди еще много лет, прежде чем они смогут повлиять на человеческую медицину. Тем не менее на клеточном уровне они показывают, что смерть может наступить не так быстро и не так окончательно, как считалось ранее.
Наверное, юридические и этические вопросы должны и будут обсуждаться с продолжением развития технологии, так как вопросов много. Например, сколько времени должен потратить врач, чтобы спасти пациента, который умирает? Какие технологии он должен попробовать? Когда органы начинают быть доступными для донорства? Врачебные бригады и больницы должны постоянно, быстро и под огромным давлением принимать такие трудные решения, которые зависят от того, действительно ли пациент умер.
Поэтому биоэтики уже задают главный вопрос: на чем должно быть основано наше определение смерти — на юридической конструкции, социальной детерминации или биологическом факте?