Domuz Organları Ölü Hayvanlarda Yeniden Canlandırıldı

Bilim adamları bulguların klinik olarak belirgin olmadığı konusunda uyarırken araştırmada ölümün tanımının yeniden yapılması gerçeğinin ortaya çıktığını da söylüyorlar.

Araştırmacılar, domuzların kalp ve beyin gibi hayati organlarındaki dolaşımı ve hücresel aktiviteyi, hayvanlar öldükten bir saat sonra yeniden canlandırdı. Araştırma, kan dolaşımı ve oksijenlenme durduğunda meydana gelen kardiyak ölümünden geri dönülemez olduğu fikrine meydan okuyor ve sonucunda ölümün tanımıyla ilgili etik soruları gündeme getiriyor. Çalışma, aynı bilim adamlarının, hayvanlar öldükten dört saat sonra domuzların vücutlarından ayrılmış beyinlerini yeniden canlandırdıkları 2019 deneylerini izleyerek beyin ölümünün nihai olduğu fikrini sorguluyor.

Kuzey Carolina, Durham'daki Duke Üniversitesi'nde nöroetikçi olan Nita Farahany, en son deneylerin “çarpıcı” olduğunu söylüyor. Bu çalışma ön çalışma olmasına rağmen, insan vücudunun algılanan bazı sınırlamalarının zamanla aşılabileceğini öne sürdüğünü söylüyor.

Nature'da 3 Ağustos 2022 tarihinde yayınlanan çalışmada araştırmacılar, bir saattir ölü olan domuzları, hayvanların vücutlarına kan ikamesi pompalayan OrganEx adlı bir sisteme bağladılar. Hayvanların kanını ve antikoagülanlar (kan sulandırıcı) gibi 13 bileşiği içeren çözelti, vücutların ayrışmasını yavaşlattı ve kalp kasılması ve karaciğer ve böbreklerdeki aktivite gibi bazı organ fonksiyonlarını hızla eski haline getirdi. OrganEx, bazı beyin dokularının bütünlüğünü korumaya yardımcı olsa da, araştırmacılar, hayvanların herhangi bir bilinç veya duyarlılık kazandığını gösterecek herhangi bir koordineli beyin aktivitesi gözlemlemediler.

2019 makalesinde olduğu gibi, çalışmanın ölümün tanımı ve ölüm sonrası organ bağışının etiği hakkında bir tartışmayı yeniden canlandırması muhtemeldir. Tıbbi otoriteler, bu sonuçların, özellikle beyinde elektriksel aktivitenin yokluğunda, ölümden sonra domuzların bir şekilde yeniden canlandırıldığını göstermediği konusunda uyarıyorlar. Connecticut, New Haven'daki Yale Üniversitesi'nde nörobilimci olan ekip üyesi Zvonimir Vrselja, hayvanlar öldüğünde "Hücrelere yapamayacakları bir şey yaptırdık" diyor. "Klinik olarak alakalı olduğunu söylemiyoruz, ancak çalışmalar doğru yönde ilerliyor."

Dolaşım yeniden başlar

Yale'de bir sinirbilimci ve aynı zamanda ekibin üyesi olan Nenad Sestan, beyin oksijen yoksunluğuna en duyarlı organ olduğu için, 2019 domuz-beyin çalışması ışığında bu deneylerin işe yarayabileceğini öngördü. “Ölü bir domuz beyninde bir işlevi yerine getirebilirseniz, bunu diğer organlarda da yapabilirsiniz” diyor.

Bunu bulmak için, o ve ortak yazarları BrainEx çözümünü ve bu çalışma için kullanılan tekniği değiştirdi. Vrselja, "BrainEx belirli bir organ için özel olarak tasarlandı, ancak OrganEx ile tüm organlar için çalışan ortak bir payda bulmamız gerekiyordu" diyor. OrganEx çözümünde, araştırmacılar kanın pıhtılaşmasını ve vücudun başka yerlerinde beyinden daha aktif olan bağışıklık sistemini baskılayacak bileşikleri dahil ettiler.

Altı saat sonra araştırmacılar, OrganEx çözümünü alan domuzlarda dolaşımın ECMO (ekstrakorporeal yaşam desteği) alan veya tedavi almayanlara göre çok daha etkili bir şekilde yeniden başladığını fark ettiler. OrganEx hayvanlarının tüm vücutlarındaki dokulara oksijen akmaya başlamıştı ve kalp taraması bir miktar elektriksel aktivite ve kasılma tespit etti. Ancak, Yale'de bir sinirbilimci olan ekip üyesi David Andrijeviç, kalbin tam olarak yeniden çalışmadığını ve bu hayvanlarda tam olarak ne yaptığının belirsiz olduğunu söylüyor.

Araştırmacılar ayrıca OrganEx domuzlarının karaciğerlerinin, diğer gruplardaki domuzların karaciğerlerinden çok daha fazla albümin adı verilen bir protein ürettiğini fark ettiler. Ve OrganEx domuzlarının hayati organlarının her birindeki hücreler, glikoza diğer gruplardaki hayvanlardan çok daha fazla yanıt verdi, bu da tedavinin metabolizmayı başlattığını düşündürdü.

Vrselja, ölümden sonra ayrışmanın ne kadar hızlı başladığı göz önüne alındığında bulguların çarpıcı olduğunu söylüyor. “Kalbin durmasından birkaç dakika sonra vücut oksijenden yoksun kalır ve enzimler hücre zarlarını sindirmeye başlar, bu da organların yapısal bütünlüğünü hızla kaybetmesine yol açar.”

Araştırmacılar ayrıca, ECMO veya tedavi uygulanmayan gruplara kıyasla OrganEx grubundaki tüm ana organlarda hücresel işlev ve onarımdan sorumlu daha fazla genin aktif olduğunu buldular.

Sol taraftaki görüntüler kontrol domuzlarından alınan karaciğer (üst panel) ve böbrek (alt panel) hücrelerini göstermektedir; sağ taraftaki görüntüler, bazı doku bütünlüğünü ve belirli hücresel işlevleri geri kazandıran OrganEx ile tedavi edilen domuzlardan alınan hücreleri göstermektedir. Fotograf : David Andrijevic, Zvonimir Vrselja, Taras Lysyy, Shupei Zhang; Sestan Laboratuvarı; Yale Tıp Fakültesi

istemsiz hareketler

İlginç bir şekilde, yalnızca OrganEx domuzları, tedaviden sonra bilim adamlarının hayvanların beyinlerini görselleştirmelerine yardımcı olan bir kontrast boya enjeksiyonu aldıktan sonra başlarını, boyunlarını ve gövdelerini istemsizce sarsmaya başladı. Araştırmacılar, elektriksel aktivite eksikliği göz önüne alındığında, dürtülerin beyinde ortaya çıkma ihtimalinin düşük olduğunu belirterek, hareketler için iyi bir açıklamaya sahip değillerdi. Hareketlerin, beyinden bağımsız olarak bazı motor fonksiyonları kontrol edebilen omurilikte ortaya çıkmış olabileceğini söylüyorlar.

Farahany, hücresel restorasyonun bulguları hayvanlarda ve nihayetinde insanlarda tekrarlanabilirse, insan ömrü üzerindeki etkileri CPR (kalp masajı) ve ventilatörlerin (suni teneffüs cihazı) ortaya çıkışı kadar “derin” olabilir, diyor Farahany. Bunun nedeni, tekniğin bir gün yetersiz tedarik edilen organ nakli veya hatta canlandırma için organları korumak için kullanılabilecek olmasıdır.

ECMO şu anda bazı ölü insanların organlarını bağış için korumak veya kalp krizi geçiren insanları diriltmeye çalışmak amacıyla kullanılmaktadır. Bu amaçlar için, doktorların genellikle kalp krizi veya ölümden hemen sonra ECMO'ya başlamaları gerekir - ve Kanada, Montreal'deki McGill Üniversitesi Sağlık Merkezi'nde kritik bakım doktoru olan Sam Shemie, yaralanmanın ciddiyetine bağlı olarak başarı oranlarının düşük olabileceğini söylüyor.

Domuzların organlarının ECMO ile karşılaştırıldığında OrganEx ile nasıl çalıştığı arasındaki fark göz önüne alındığında, bu potansiyel olarak “nakil için kurtarılabilecek organ sayısını önemli ölçüde artırabilecek” bir “dönüm noktası” çalışmasıdır, diyor organ nakli cerrahı Gabriel Oniscu. Edinburgh Kraliyet Hastanesi, Birleşik Krallık.

Shemie, bunun gerçekleşmesinden önce, kurtarılan organların canlılığını değerlendirmek için daha fazla araştırma yapılmasının çok önemli olacağını söylüyor.

Etik zorluklar

Farahany, özellikle bu teknik bir gün ölümden sonra beyin aktivitesini eski haline getirebilirse, bu potansiyel sonuçlarla birlikte etik zorluklar ortaya çıkıyor, diyor.

Araştırmacılar, pompalanan çözeltinin 28 ºC'de (normal vücut sıcaklığından daha soğuk) olması veya bu tür sinyalleri bastırabilecek anestetik bileşikler ve nöronal blokerler içermesi nedeniyle domuzların beyinlerindeki elektriksel aktivitenin mevcut olmayabileceğini belirtiyorlar. Farahany, gelecekteki araştırmacıların, özellikle deney sırasında gözlemlenen boyun sarsıntılarının ışığında, beyin aktivitesinin herhangi bir restorasyonunu test etmenin önemli olacağını söylüyor.

New York Üniversitesi'nde biyoetikçi olan Arthur Caplan, çalışmanın ayrıca ölümün bir an değil, bir süreç olduğunu vurgulayarak bir kişinin öldüğünü ilan etmenin tek tip bir yolunu bulmayı zorlaştırdığını söylüyor. Bu, tıp ilerlemeye devam ettikçe ölümün yasal tanımının bu gelişmelere uyum sağlamaya devam edeceği anlamına geliyor, diye ekliyor. “İnsanlar beyin ölümüne odaklanma eğilimindeler, ancak kalp ölümünün ne zaman meydana geldiği konusunda çok fazla fikir birliği yok” diyor. "Bu makale önemli bir şekilde getiriyor bu meseleye açıklık getiriyor."

Levent Aslan

Nature Dergisi’nden alıntılanmıştır.