Doorbraak met verstrekkende gevolgen? Dood varkensbrein vertoont na uren weer activiteit
De hersendood is minder onomkeerbaar dan tot nu toe werd gedacht. Amerikaanse wetenschappers zijn erin geslaagd varkenshersenen uren na de dood weer enige activiteit te laten vertonen. Tekenen van hersteld bewustzijn of werkende hersengebieden zag men niet. Toch denken experts dat de doorbraak mogelijk verstrekkende consequenties heeft.
Onduidelijk is nog waartoe de nieuwe techniek in de toekomst in staat is, benadrukt het onderzoeksteam achter de experimenten in vakblad Nature. Aan de horizon liggen futuristische toepassingen: zo wordt het misschien ooit mogelijk om patiënten met bepaald hersenletsel beter te helpen, of zelfs om na de dood herinneringen uit het brein te tappen. ‘We kennen allemaal de fantasie van het brein in een potje dat kan blijven denken’, reageert desgevraagd neuroloog Gea Drost (UMC Groningen). ‘Dat is wel de magie die van deze experimenten uitgaat.’
Basis van de doorbraak is een soort dialyseapparaat dat het team ‘BrainEx’heeft gedoopt en dat het brein voorziet van kunstbloed met zuurstof en voeding. Onderzoekers uit het lab van Nenad Sestan van de Yale Universiteit in de VS was het eerder opgevallen dat weggesneden stukjes hersenweefsel in het lab uren na de dood nog elektrische activiteit kunnen geven. Daarom sloten ze in totaal 32 operatief verwijderde varkensbreinen uit het slachthuis aan op het apparaat.
Een klein beetje levend
Hoewel sommige varkens al vier uur dood waren, begonnen de breinen subtiele activiteit te vertonen: bloedvaatjes verwijdden, synapsen tussen zenuwcellen brachten weer signalen over en de cellen zelf reageerden op bepaalde medicijnen en brachten hun stofwisseling weer op gang.
Dat is niet te verwarren met het herstel van hersenfuncties of bewustzijn, kan het team niet genoeg benadrukken: ‘Op geen enkel moment zagen we het soort georganiseerde elektrische activiteit dat we associëren met bewustzijn, waarneming of andere hogere hersenfuncties. Klinisch gesproken is dit geen levend brein, het is een cellulair actief brein.’
Maar hoogleraar ethiek Nita Farahany weet het zo net nog niet, schrijft ze met twee collega’s in een uitgebreid commentaar. ‘Zo goed als dood is ook een klein beetje levend’, constateert ze. Wie weet onderdrukken de medicijnen die Sestan gebruikte de hersenactiviteit, of misschien komt de EEG-activiteit alsnog op gang als je het brein, net als een stilstaand hart, een schok geeft. En wie weet wordt de techniek ooit wel zo goed dat sommige patiënten die we nu nog hersendood noemen ‘kandidaten kunnen worden voor hersenreanimatie’, speculeren de Amerikaanse bio-ethici Stuart Youngner en Insoo Hyun in een ander commentaar.
Ethische vragen
Neuroloog Drost moet het nog zien. ‘Dit is interessant en vernieuwend, maar je moet het ook weer niet te groot maken’, vindt ze. ‘Van klinische toepassingen, als die er al zijn, zitten we nog ver af.’ Toch ziet ook Drost nieuwe ethische vragen opdoemen. ‘We hebben het hier niet meer over wat cellen op een microscoopglaasje, maar over echte hersenen. En ze gaan toch wel ver in het herstel van bepaalde hersenfuncties. Dat roept de vraag op: op wat voor hellend vlak begeven we ons?’
Tot dusver gingen medici er altijd zonder meer van uit dat het brein snel onherstelbaar beschadigt als het zonder zuurstof komt te zitten. De elektrische activiteit valt weg, het bewustzijn verdwijnt: einde verhaal. De nieuwe experimenten ‘stellen die aannames ter discussie’, vindt het team. Zo hoefde Sestan de varkenshersenen niet eens te koelen, zoals bij veel patiënten na zuurstoftekort gebruikelijk is.
Veelzeggend: tijdens de experimenten had Sestan een anesthesist paraat, voor het geval de varkensbreinen hersenactiviteit zouden gaan vertonen. Ethicus Farahany vindt dan ook dat er bij eventuele vervolgexperimenten in elk geval nieuwe regels nodig zijn. ‘Dieren die worden gebruikt voor dit onderzoek kunnen belanden in het grijze gebied: niet in leven, maar ook niet helemaal dood.’
Sestans groep zelf ziet vooral mogelijkheden voor onderzoek: eindelijk een manier om hele breinen buiten het lichaam te bewaren en te bestuderen. ‘Het is in elk geval belangrijk dat je goed registreert wat er in zo’n brein gebeurt’, vindt Drost. ‘Je wilt toch voorkomen dat er een zekere mate van gewaarwording ontstaat.’
10 januari 2022
Voor het eerst in de geschiedenis is succesvol een hart van een genetisch aangepast varken getransplanteerd naar een mens. De operatie vond plaats in een ziekenhuis in de Amerikaanse stad Baltimore, meldt The New York Times maandag.
Maarten Keulemans
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1099-1
https://www.nextbigfuture.com/2018/04/brainex-technology-kept-hundreds-of-pig-brains-alive-outside-of-bodies-for-up-to-36-hour
