Im Jahr 2019 gelang es Neurologen und Ärzten der Yale University (USA), die Gehirnfunktion eines vier Stunden zuvor in einem Schlachthof geschlachteten Schweins teilweise wiederherzustellen. Jetzt hat dieselbe Gruppe ihre Errungenschaften wiederholt, aber in allen lebenswichtigen Organen mehrerer Schweine, die seit einer Stunde tot sind. Forschung, kürzlich erschienen in Natürlichauf ein komplexes Einspritzsystem wie z Super Blut Kunststoffe, die den Zelltod umkehren. Dieser Durchbruch eröffnete neue Wege für die Organtransplantation, warf jedoch neue Fragen zum Zeitpunkt des Todes auf.

Nach dem letzten Herzschlag wird eine Kette von Ereignissen ausgelöst: Mangelnde Blutversorgung (Ischämie) impliziert das Fehlen von Sauerstoff und anderen essentiellen Elementen, was zum Tod von Zellen, Geweben, Organen und ganzen Organismen führt. In dieser Untersuchung verursachten Wissenschaftler Herzinfarkte bei Dutzenden von Schweinen (sie waren zuvor sediert worden). Nach einer Stunde ohne Blutversorgung, also Tod, wurden sie in mehrere Studiengruppen eingeteilt: Einige wurden an ein Lebenserhaltungssystem angeschlossen, das bei schweren Fällen von Herz- und Lungenstillstand eingesetzt wurde (ECMO, für das englische Akronym für extrakorporale Membranoxygenierung). Andere wurden als Kontrollgruppe belassen, ohne Wiederbelebungstechniken anzuwenden. Die dritte Gruppe ist an ein von ihnen entwickeltes Perfusionssystem namens OrganEx angeschlossen (langsame und kontinuierliche Zufuhr von Flüssigkeiten). Nach sechs Stunden untersuchten sie den Zustand ihrer Zellen, Gewebe und lebenswichtigen Organfunktionen.

„Nicht alle Zellen sterben sofort, es gibt eine Reihe von Ereignissen, die Zeit brauchen. Es ist ein Prozess, durch den Sie eingreifen, stoppen und einige Zellfunktionen wiederherstellen können.“

David Andrijevic, Neurologe an der Yale University School of Medicine

David Andrijevic, Neurowissenschaftler an der Yale University School of Medicine und Co-Autor des Experiments, erinnert sich, dass „nicht alle Zellen sofort sterben, es gibt eine Reihe von Ereignissen, die Zeit brauchen.“ Was sie getan haben, ist, diese Zeit auszunutzen. „Es ist ein Prozess, bei dem man eingreifen, einige Zellfunktionen stoppen und wiederherstellen kann“, fügt Andrijevic hinzu.

„OrganEx besteht aus zwei Komponenten“, sagte Andrijevic bei einem virtuellen Treffen mit Reportern. „Das erste ist ein Perfusionssystem, das den Herz- und Atmungsunterstützungssystemen ähnelt, die mit dem Kreislaufsystem verbunden sind. Der zweite Teil ist eine synthetische Zellflüssigkeit, die aufgepumpt wird und verschiedene Elemente enthält, die optimiert sind, um die Zellgesundheit zu fördern, Zelltod und Entzündungen im ganzen Körper zu reduzieren.“ Grundlage dieser Flüssigkeit ist modifiziertes Hämoglobin, das Protein, das Sauerstoff transportiert.

Nachdem etwa zwanzig Schweine sechs Stunden lang an OrganEx angeschlossen waren, analysierten sie verschiedene Parameter auf zellulärer Ebene in Gehirn, Lunge, Herz, Leber und Nieren. Bei fast allen Metriken übertraf OrganEx ECMO. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass bestimmte Schlüsselfunktionen der Zellen in vielen Bereichen des Schweinekörpers aktiv waren und sogar einige Organfunktionen wiederhergestellt wurden. So beobachteten sie, dass Neuronen und Astrozyten in den beiden Hirnregionen ihren präischämischen Zustand wiedererlangten. Sie erkennen auch elektrische Aktivität im Herzen, die die Kontraktionsfähigkeit aufrechterhält. Als nächstes sahen sie, dass verschiedene Organe die in diesem künstlichen Blut vorhandene Glukose zurückgewinnen. Schließlich entdeckten sie auch, dass die zelluläre Maschinerie auf genetischer Ebene ihre Reparaturmechanismen neu startet. Allerdings, und das wollten sie sowohl in der veröffentlichten Studie als auch auf der Konferenz betonen, konnten sie keine generelle Wiederherstellung der Gehirnaktivität feststellen. Das heißt, sie haben keine Schweine gezüchtet, aber sie haben ihre Organe gezüchtet.

„Im Wesentlichen unterstreichen unsere Ergebnisse die zuvor vernachlässigte Fähigkeit großer Säugetierkörper, sich nach Beendigung des Blutflusses zu erholen. Und dies kann genutzt werden, um die Verfügbarkeit von Organen für Transplantationen zu erhöhen oder lokales Organversagen zu behandeln“, schloss Andrijevic.

„Diese Technologie ist vielversprechend für unsere Fähigkeit, Organe zu erhalten, nachdem sie einem Spender entnommen wurden.“

Stephen Latham ist Direktor des Interdisziplinären Zentrums für Bioethik in Yale.

Sein Kollege Stephen Latham ist Direktor des Yale Interdisziplinären Zentrums für Bioethik und Mitautor der Studie. Für ihn hat und wird diese Arbeit viele Anwendungen haben. Am nächsten kommt die Zeit im Bereich der Organtransplantation. „Ich denke, diese Technologie ist sehr vielversprechend für unsere Fähigkeit, Organe zu erhalten, nachdem sie einem Spender entnommen wurden. Sie können Organe entnehmen und an dieses Perfusionssystem anschließen, um sie über weite Strecken für einen langen Zeitraum zu den Empfängern zu transportieren, die sie benötigen.“ Angesichts der Konservierung bei der sehr niedrigen Temperatur des aktuellen Systems, die ein Risiko bei der Wiederherstellung darstellt, hält dieses Experiment die Organe bei 36º bis 37º.

Über die Möglichkeit, Menschen nach zerebraler, myokardialer oder renaler Ischämie zu verbinden, brach Latham die Spekulation ab: „Dies ist sehr weit von seiner Verwendung beim Menschen entfernt. Das Ziel hier ist zu sehen, ob die Verwendung von Perfusat [el fluido que crearon] kann Stoffwechsel- und Zellfunktionen in verschiedenen Organen wiederherstellen. Und wir haben festgestellt, dass es möglich ist. Aber es stellt nicht alle Funktionen in allen Organen wieder her“, erinnert er sich. Zukünftige Anwendungen bei lebenden Menschen werden erfordern, fügte er hinzu, „dass mehr Details darüber in Erfahrung gebracht werden müssen, inwieweit ischämische Schäden in verschiedenen Arten von Organen abgebrochen werden, bevor man auch nur in die Nähe des Gedankens kommt, solche Experimente am Menschen zu versuchen.“ Menschen, die anoxischen Schaden erlitten haben“.

Der Neurowissenschaftler an der University of California in Los Angeles (USA) Martin Monti, der nichts mit der Studie zu tun hat, hebt hervor, was er für die relevantesten Ergebnisse hält: „Der biologische Tod gleicht eher einer Domino-Kaskade, bei der ein Ereignis das nächste auslöst, das heißt für den Übergang. augenblicklich. Das Innovative an dieser Technologie ist, dass diese Kaskade in mehreren Organen gestoppt werden kann, indem einfach die richtige zelluläre Umgebung und die richtigen Stoffwechselparameter wiederhergestellt werden.“ Laut Monti sind die potenziellen Auswirkungen, wenn dies erfolgreich auf den Menschen übertragen wird, enorm: „Wie viele weitere Leben könnten dank der erhöhten Organlebensfähigkeit jedes Jahr mit Transplantationen gerettet werden?“

„Diese Studie zeigt, dass unsere gesellschaftliche Konvention des Todes, also als absolutes Ende in schwarz auf weiß, wissenschaftlich nicht valide ist“

Sam Parnia, Direktor für Reanimations- und Intensivpflegeforschung an der New York University

Sam Parnia, Forschungsdirektor für Reanimation und Intensivpflege an der New York University, beharrt auf der Idee, auf die Monti hinweist: „Diese Studie zeigt, dass unsere gesellschaftliche Konvention des Todes, d. h. als absolutes Ziel schwarz auf weiß, nicht wissenschaftlich ist gültig. Im Gegenteil. Wissenschaftlich gesehen ist der Tod ein biologischer Prozess, der noch Stunden nach seinem Eintreten behandelbar und reversibel bleibt“, erklärte er gegenüber dem Science Media Center (SMC).

Experimente mit Dutzenden von Schweinen, die 35 Kilogramm wogen und mehrere Monate alt waren, lösten auch eine weitere tiefe Überlegung aus, ob OrganEx oder ähnliche Systeme jemals bei Menschen verwendet wurden. Anders Sandberg, Forscher am Institute for the Future of Humanity an der University of Oxford (UK), sagte: „Ethisch gesehen ist dies [los experimentos] Scheint eine gute Nachricht zu sein, ohne Garantieprobleme. In Zukunft könnte eine solche Methode aber auch die Behandlung direkt nach einem Schlaganfall oder einem sehr schweren Trauma effektiver machen: Durch die Rettung von Patienten, die andernfalls gestorben wären, könnte sie die Zahl der verfügbaren Transplantate verringern. Dies mag immer noch eine gute Nachricht sein, aber es besteht die Gefahr, dass es Menschen im Wesentlichen vor dem Tod bewahrt, anstatt sie zu genesen.“ Für Sandberg gibt es in seiner Erklärung gegenüber SMC eine zunehmend herausfordernde ethische Frage zu bestimmen, „wann radikale Lebenserhaltung ist nutzlos, und mit fortschreitender Technologie werden wir in der Lage sein, mehr Wege zu finden, um den Körper am Leben zu erhalten, selbst wenn er nicht wiederbelebt werden kann. Menschen, die wir sehr lieben.“

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