9 декабря 2013 года 13-летняя Джахи Макмат была зарегистрирована в Оклендской детской больнице в Калифорнии для плановой тонзиллэктомии. У нее было апноэ во сне, и ее родители считали, что удаление миндалин улучшит ее жизнь, ее сон и ее отношения с одноклассниками. Ежегодно эту процедуру проходят более полумиллиона человек в США. У подавляющего большинства осложнений нет. Макмат не так повезло. Примерно через час после пробуждения после операции она начала срыгивать кровью. Посреди ночи ее уровень насыщения кислородом резко упал. Медицинский персонал начал лихорадочно интубировать ее, но сердце Макмата остановилось. Как сообщила Рэйчел Авив в леденящем душу журнале New Yorker 2018 г.история, потребуется еще несколько часов, чтобы восстановить ее сердцебиение и дыхание.
Два дня спустя врачи констатировали смерть мозга девочки. Но поскольку ее тело все еще было теплым, а кожа все еще мягкой, ее семья не согласилась. Они боролись в суде, чтобы держать ее на искусственной вентиляции легких. В конце концов они собрали достаточно денег с помощью кампании GoFundMe, чтобы перебросить Макмат по воздуху в Нью-Джерси, один из немногих штатов, где семьям разрешается отказываться от заявления о смерти на основании их религиозных убеждений. Организм Макмат, получавший питание через трубку и дополнительные гормоны, продолжал расти и развиваться, и у него даже начались менструации.
В 2018 году адвокат семьи Джахи объявил, что она умерла от осложнений печеночной недостаточности. Только тогда, через пять лет после операции на миндалинах, «все стороны пришли к взаимному согласию в том, что Джахи действительно умер», — говорит Мишель Гудвин, профессор канцлера и директор Центра биотехнологии и глобальной политики в области здравоохранения юридической школы Калифорнийского университета в Ирвине. «Это был довольно спорный случай».
И это не единственный такой случай. За последние 70 или около того лет объявление о смерти становилось все более запутанным. Научные достижения, такие как аппараты искусственной вентиляции легких и системы жизнеобеспечения, усложняют поиск грани между человеком и телом. Теперь умопомрачительные эксперименты на свиньях и разработка усовершенствованной системы жизнеобеспечения под названием OrganEx оживляют многолетние дебаты о том, как заканчивается наша жизнь. Хотя OrganEx еще не доступен для использования на людях, он смог обратить вспять некоторые клеточные изменения, связанные со смертью свиней. Что это обозначает? В исследованиях, когда свиней подключали к системе после того, как они были мертвы в течение часа, они выглядели как живые, их сердца перезапускались, и они даже двигались. Но были ли свиньи все еще мертвы? И если такое лечение когда-нибудь доберется до людей,
МЕРТВЫЕ ПРОДОЛЖАЮТ ЖИТЬ
Технология, благодаря которой Джахи Макмат выглядела живой в течение пяти лет, является одной из первых угроз смерти, какой мы ее знаем.. Аппараты ИВЛ, которые начали появляться в больницах в 1950-х годах, спасают жизни, нагнетая воздух в легкие пациента, когда он уже не может дышать самостоятельно. Их изобретение также создало этическую дилемму: если тела могут дышать бесконечно долго, не восстанавливаясь и не разлагаясь, когда врачам по закону разрешено объявлять их «умершими»?
В 1968 году комитет экспертов собрался в Гарвардской медицинской школе, чтобы обсудить этот вопрос. Существующие критерии определения смерти основывались на том, как люди умирали на протяжении веков. Когда дыхание останавливалось и у человека не было пульса, его уже не было в живых. Теперь группа предложила добавить второй критерий — отсутствие мозговой активности. Это имело смысл: мозг имеет власть над другими органами и контролирует дыхание. Не было и до сих пор нет способа исправить нефункционирующий мозг.
Выбор времени для этого решения не был случайным. Всего за год до этого, в 1967 году, врачи провели первую пересадку сердца. В дополнение к облегчению бремени длительного бессмысленного лечения новый подход к определению смерти, основанный на анализе мозга, может также предотвратить разногласия по поводу того, когда врачи могут извлекать органы для трансплантации. Если мозг донора органов был мертв, их органы были хорошей добычей.
Юридическое лицо под названием Комиссия по единому законодательству, которому поручено разъяснять и стабилизировать сложные законы по всей стране, формализовало критерий смерти мозга в 1980 году. С тех пор его приняли большинство штатов США. Согласно этому закону человек считается мертвым при соблюдении одного из двух условий: «необратимое прекращение функций кровообращения и дыхания» или «необратимое прекращение всех функций всего головного мозга, включая ствол мозга». Со временем смерть мозга стала более популярным определением биологической смерти, и врачи систематизировали эту точку зрения в заявлении Американской академии неврологии от 2019 года. Девяносто три процента опрошенных членов организации согласились с тем, что смерть мозга эквивалентна смерти от кровообращения.
Тем не менее, были редкие случаи, особенно случай с Джахи Макмат, когда медицинские вмешательства успешно поддерживали человека в течение многих лет после того, как его мозг перестал работать. «[Джахи] действительно прошел период полового созревания», — говорит Алекс Капрон, эксперт по политике в области здравоохранения и медицинской этике в Школе права Гулда Университета Южной Калифорнии и Школе медицины Кека. Если это правда, и некоторые эндокринные функции могут сохраняться без мозговой активности, у критиков есть основания утверждать, что нынешние стандарты неполны. И это было до того, как ученые начали пытаться обратить вспять процесс умирания свиней.
Нейробиолог из Йельского университета Ненад Сестан исследует гены, которые контролируют рост нейронов и формирование связей в развивающемся мозге. Для проведения этих исследований он заказывает срезы тканей мозга всем мире. Восемь или девять лет назад экземпляр из Лондона пропустил самолет. Дополнительный день, который потребовался для прибытия, считался катастрофическим: клетки умирают через несколько минут без кислорода. Это одна из первых вещей, которые Сестан вспоминает в медицинской школе.
Но Сестан уже заметил, что так бывает не всегда. Несколько раз кто-то оставлял кусок мозга на несколько дополнительных часов, прежде чем помещать его в жидкость для экспериментов, но Сестану все же удавалось восстановить живые клетки. Поэтому, когда просроченный мозг прибыл из Лондона, Сестан попросил одного из своих докторантов препарировать его часть и дать ему вырасти в чашке Петри, содержащей клеточные питательные вещества. «Возможно, что-то живое там найдется», — сказал он.
Это сработало; некоторые клетки выросли. А затем он снова заработал на втором мозге, который исследователи разрезали и восстановили, чтобы убедиться, что результаты не были случайностью. Сестан начал задаваться вопросом: если можно сохранить живые клетки из мертвого мозга, почему бы не попытаться оживить весь орган?
Используя различные насосы, нагреватели и фильтры для циркуляции изготовленного на заказ заменителя крови, Сестан и его коллеги собрали запатентованную систему перфузии, которую они назвали BrainEx. Они добились потрясающих результатов. В статье 2019 года команда описала, как BrainEx оживил ключевые особенности свиного мозга, полученного на бойне. Через четыре часа после того, как свиньи умерли, нейроны активизировались, кровеносные сосуды функционировали, а иммунные клетки мозга продолжали работать.
После того, как статья BrainEx вышла в свет, ученые и врачи засыпали Сестана идеями о том, что делать дальше. «Ненад сказал: «Ну, мы определенно должны попытаться ответить на как можно больше вопросов одновременно, пытаясь сделать это со всем телом», — говорит Дэвид Андриевич, доктор медицинских наук, научный сотрудник, присоединившийся к лаборатории в Йельский университет незадолго до того, как Сестан опубликовал исследование BrainEx.
Расширение от BrainEx до версии для всего тела, которую лаборатория назвала OrganEx, вызвало несколько проблем, когда команда начала масштабирование. Например, в изолированном мозге вам не нужно иметь дело со свертыванием крови и иммунными реакциями. Реконструкция системы заняла около трех лет.
По своей сути OrganEx функционирует как экстракорпоральная мембранная оксигенация,или ЭКМО, который также называют жизнеобеспечением. У него есть насос, имитирующий работу сердца, и оксигенатор, имитирующий работу легких. Но OrganEx также включает блок фильтрации крови, а также дополнительные насосы, трубки и датчики для измерения метаболитов, газов, электролитов и давления в режиме реального времени. Кроме того, есть смеси, которые система вводит в организм: начальный раствор для коррекции дисбаланса электролитов и pH, гемоглобин коровьего происхождения, который переносит кислород, и около дюжины лекарств — противовоспалительных, антиоксидантных, антигистаминных, антибиотиков. , и несколько нейропротекторных агентов.
По сути, OrganEx добавляет к традиционной ЭКМО своего рода клеточную поддержку жизни. Он также медленнее оживляет тело. Когда клетки на какое-то время лишены кислорода, внезапное подключение к ним свежей крови может вызвать цикл стресса и повреждения, которые убивают их, — проблема, называемая ишемически-реперфузионным повреждением. Вместо этого вы хотите своего рода медленную реанимацию, более мягкий процесс возрождения клеток, которые уже начали умирать. Если бы это было возможно, врачи могли бы увеличить время, в течение которого животное может быть мертво до выздоровления. Это может сделать больше органов от большего количества тел, пригодных для трансплантации.
Это «ЭКМО на стероидах», — говорит Сестан. Он только наполовину шутит. OrganEx действительно содержит стероид дексаметазон, хотя бодибилдеры не найдут его полезным.
Когда пришло время испытать OrganEx на свиньях, Сестан и его команда в Йельском университете предвкушали долгий день. На приготовление растворов и подготовку машин ушло около пяти часов и еще семь часов на проведение мониторинга и измерений на 10 свиньях. Они работали с одним животным за раз, каждое из них находилось под действием седативных средств и полностью анестезировано. Ученые вставили крошечный электрод в отверстие размером квадратный дюйм в груди каждого животного и коснулись его сердца, чтобы вызвать остановку сердца. Два монитора, один для сердца и один для активности мозга, показывали ровные линии. Свиньи были мертвы.
Прошел один час. Затем началось настоящее испытание, когда ученые подключали каждое неподвижное животное к системе OrganEx или, в качестве контроля, к стандартной ЭКМО. Эксперимент должен был продолжаться в течение следующих шести часов, но первые и наиболее очевидные изменения произошли примерно через полчаса: кардиомониторы, подключенные к четырем из пяти свиней, получавших OrganEx, начали светиться. Линии с пиками начали пульсировать по экрану. «Это было похоже на то, эй, эй, что нам теперь делать?» говорит Андриевич. Электрическая активность сердца возобновилась спонтанно, без компрессий грудной клетки или других очевидных мер по спасению жизни.
Исследователи заглянули в грудные отверстия свиней. «Мы видели это своими глазами, — говорит Андриевич. У каждой свиньи OrganEx, у которой на мониторе показывалась электрическая активность, заметно сокращалось само сердце. (Ни у одного из пяти животных в группе, получавшей ЭКМО, не было никакой электрической активности или сокращений.)
После шести часов перфузии исследователи ввели препарат для эвтаназии и отключили аппарат. Они исследовали ткани жизненно важных органов свиней, включая сердце, легкие, печень, почки и мозг, под микроскопом. Форма и организация клеток выглядели заметно лучше в образцах OrganEx по сравнению с образцами свиней, получавших ЭКМО. Другие тесты показали восстановление активности специфических генов восстановления клеток после лечения OrganEx.
OrganEx был настолько эффективен, что некоторые изменения были видны невооруженным глазом. У обработанных свиней отсутствовали типичные признаки смерти, такие как ригидность мышц (трупное окоченение) и изменение окраски на пурпурный цвет (трупное окоченение). «Животное выглядит иначе, — говорит Сестан. "Поверьте мне. Вы просто видите это».
Когда его спросили, что еще произошло во время эксперимента, Андриевич сделал паузу, а затем попытался подобрать слова: «То, что вызвало у многих удивление, так это… я не уверен, заметили ли вы это, потому что мы пытались, типа, не… упомянул, конечно… «движения».
Андриевич и его коллеги выполнили обычную процедуру во время перфузии. По его словам, готовясь к визуализации мозга, они вставили катетер в шею свиньи и впрыснули контрастное вещество в сонную артерию. Это процедура, которая позволяет лучше увидеть кровеносные сосуды на рентгеновском снимке.
Однако, когда краска выстрелила через трубку, произошло нечто поразительное: 70-фунтовый кусок плоти, казалось, повернул голову. «Это было всего несколько секунд. Это не было похоже на то, что животное пыталось уйти», — говорит Андриевич. Но это было не просто подергивание. Андриевич называет это движение «сложным» и говорит, что оно предполагает, что перфузия OrganEx может восстанавливать нервно-мышечные соединения, где встречаются нервы и мышечные волокна.
"Что это означает?" он спросил. «Мы не уверены».
Ученые до сих пор ломают голову над тем, что означают результаты OrganEx. Эксперименты проводились на животных, и должны пройти годы, прежде чем они смогут повлиять на медицину человека. Тем не менее, на клеточном уровне они могут показать, что смерть может наступить не так быстро и окончательно, как считалось раньше. Для человека, который теряет сознание от сердечного приступа и остается лежать на земле в течение 10 минут, результаты исследования поднимают ключевой вопрос: насколько он мертв на самом деле?
В настоящее время, если чье-то сердце перестает биться из-за болезни или сердечного приступа, у него есть только 10-20-процентный шанс выбраться из больницы живым, говорит хирург-трансплантолог Роберт А. Монтгомери, доктор медицины, доктор философии, который руководит NYU Langone. Институт трансплантологии. Он лично побил эти шансы. До пересадки сердца в собственной больнице в 2018 году ему семь раз требовалась реанимация после остановки сердца из-за наследственного заболевания, ослабляющего сердечную мышцу.
Теперь Монтгомери задается вопросом, может ли смерть быть «обратимой» в ситуациях, подобных его собственной. Можно представить себе использование OrganEx вместо ЭКМО для вмешательства после остановки сердца, «до перезапуска сердца и попадания в мозг теплой крови», — говорит он. Без реперфузионного повреждения, которое может вызвать ЭКМО, показатели выживаемости могут улучшиться.
Проблема в том, что идея обратимости лежит в основе дебатов о медицинском определении смерти. Согласно недавней статье в Daily Beast , один вопрос, который возник, когда Комиссия по единообразным законам (ULC) собралась в Zoom, чтобы снова обсудить смерть в марте, заключался в том, называть ли ее «необратимой» или «постоянной». Сима Шах, доктор медицинских наук, специалист по биоэтике в детской больнице Лурье в Чикаго, присутствовавшая на виртуальном форуме ULC, говорит, что может быть трудно понять, что означает «постоянный», если вы можете восстановить функцию клеток. «Это начинает ставить под сомнение различные практики, которыми мы занимаемся», — говорит она.
Чтобы все это не звучало как мысленный эксперимент, учтите, что больницы должны постоянно принимать трудные решения, которые зависят от того, действительно ли пациент мертв. Это выбор жизни и смерти, сделанный в отношении ваших детей, ваших родителей, вас. Сколько времени, например, должен потратить врач, пытаясь спасти умирающего пациента? Какие технологии они должны попробовать? Когда органы доступны для донорства? «Если вы хотите пересадить сердце, чем дольше вы будете ждать, тем больше будет повреждений», — говорит Шах. «Но если это сердце изъять у одного человека и вложить в другого, тогда возникает [еще один вопрос]: если это сердце может работать в другом теле, почему оно не могло работать в теле, из которого оно было извлечено?»
Медицинские бригады должны принимать эти решения быстро, под огромным давлением, что означает, что различия в состоянии здоровья, связанные с возрастом и расой, могут проявиться, как это задокументировано в отчетах Национальной медицинской академии и аналогичных организаций здравоохранения. Джахи Макмат, например, была чернокожей, и ее родители сообщили о свидетельствах халатности врачей за несколько часов до ее смерти. «Если бы больница была более сострадательной, мы бы так сильно ссорились?» Бабушка Джахи рассказала Авиву в статье в New Yorker . Одной из причин, по которой ее семье было так трудно поверить в ее смерть, могло быть количество усилий, которые врачи приложили (или не приложили), чтобы спасти ее, пока она была жива.
Даже если бы он был доступен для использования на людях, OrganEx почти наверняка не имел бы значения в случае Макмата. Тем не менее, можно представить себе будущее, в котором он используется для сохранения органов вопреки желанию семьи, используется слишком поздно или вообще не используется. Представьте себе последствия, если бы система когда-либо вызывала движения головы у любимого человека, которые исследователи из Йельского университета наблюдали у свиней. В конечном счете принятие правильных решений в этих обстоятельствах будет зависеть не от ученых, разрабатывающих новую технологию, а от философов, академиков и закона. Как говорит Шах: «На чем основано то, как мы определяем смерть, на правовой конструкции, социальной детерминации или биологическом факте?»
На данный момент это часто связано с недостатком функций мозга, но вам не нужно углубляться в историю медицины, чтобы понять, что ничто не длится вечно. Может быть, даже не смерть.
