https://frosthead.com

Izvanredan plan neurokirurga za liječenje žrtava moždanog udara matičnim ćelijama

Dan kada je doživjela moždani udar, 31-godišnjakinja Sonia Olea Coontz iz Long Beacha u Kaliforniji pripremala se započeti novu karijeru kao trener pasa. Upravo je završila tjedan treninga, a ona i njezin dečko vodili su vlastite pse u park. Ali dogodilo se nešto neobično: Pokušala bi reći jedno i na kraju reći drugo.

Do večeri joj je dečko zabrinuto govorio da joj je desna strana lica posustala. Nije se mogla usredotočiti na ništa osim zidova spavaće sobe, a pitala se kako su postale tako bijele. "Bilo je vrlo nadrealno", sjeća se ona.

Coontz je sljedećih šest mjeseci proveo uglavnom spavajući. Jednog dana pokušala je pomaknuti ruku, ali nije mogla. Zatim noga, ali ni ona se nije mogla pomaknuti. Pokušala je nazvati svog dečka, ali nije mogla reći njegovo ime. "Zarobljena sam u ovom tijelu", sjeća se razmišljajući.

To je bio svibanj 2011. Tijekom sljedeće dvije godine Coontz je napravio samo mala poboljšanja. Razvila je vokabular s 20 riječi i mogla je hodati pet minuta prije nego što je trebala invalidska kolica. Mogla je pomicati desnu ruku i nogu samo nekoliko centimetara, a desno rame ju je neprestano bolilo. Pa kad je saznala za kliničko ispitivanje novog liječenja na Medicinskoj školi na Sveučilištu Stanford, nije joj bilo krivo da će to uključivati ​​i bušenje kroz lubanju.

Na Stanfordu je skeniranjem magnetskom rezonancom utvrđeno oštećenje lijeve polovice Coontzovog mozga, područja koje kontrolira jezik i desne strane tijela. Ishemijski moždani udari, poput Coontzovih, događaju se kada ugrušak blokira arteriju koja nosi krv u mozak. (Rijeđi, ali smrtonosniji, hemoragični moždani udari rezultat su oslabljenih krvnih žila koje puknu u mozgu.) Od oko 800.000 Amerikanaca koji imaju moždani udar svake godine većina ih izvrši u roku od šest mjeseci. Nakon toga očekuje se da njihovi invalidnosti budu trajni.

Na dan Coontzove procedure, Gary Steinberg, stolica neurohirurgije, izbušio je rupu bušotine veličine nikla u Coontzovu lubanju i ubrizgao matične stanice u zahvaćeni dio njenog mozga. Tada su svi čekali. Ali ne zadugo.

Coontz se sjeća kako se nakon nekoliko sati probudio s mukom glavobolje. Nakon što su lijekovi smirili bol, netko ju je zamolio da pomakne ruku. Umjesto da je pomiče centimetara, podigla ga je nad glavom.

"Upravo sam počela plakati", prisjeća se. Pokušala je s nogom i otkrila da je u stanju podići i podići. "Osjećala sam se kao da je sve mrtvo: ruka, noga, mozak", kaže ona. "I imam osjećaj kao da se upravo probudio."

Coontz je dio male skupine bolesnika s moždanim udarom koji su prošli eksperimentalni tretman matičnim stanicama koje je pokrenuo Steinberg. Konvencionalna mudrost dugo je tvrdila da su moždani krugovi oštećeni od moždanog udara mrtvi. Ali Steinberg je bio među malim kadrom istraživača koji su vjerovali da bi umjesto toga mogli biti u mirovanju i da bi ih matične stanice mogle probuditi budnima. Rezultati njegovog suđenja, objavljeni u lipnju 2016., pokazuju da je on možda u pravu.

„Ova važna studija jedna je od prvih koja sugerira da davanje matičnih stanica u mozak može pospješiti trajni neurološki oporavak ako se daje mjesecima do godinama nakon početka moždanog udara, “ kaže Seth Finklestein, neurolog s Harvarda i specijalist za moždani udar u Općoj bolnici Massachusetts. "Ono što je zanimljivo je da su same stanice preživjele samo kratko vrijeme nakon implantacije, što ukazuje da su ispuštale faktore rasta ili na neki drugi način trajno promijenile neuronski krug u mozgu nakon moždanog udara."

Steinberg, rodom iz New Yorka, svoju je ranu karijeru proveo frustriran zbog nedostatka terapija protiv moždanog udara. Sjeća se kako je tijekom 1970-ih radio rotaciju neurologije, radeći sa ženom koja je bila paralizirana na jednoj strani i nije mogla govoriti. "Točno smo odredili gdje joj je moždani udar", kaže Steinberg. Ali kad ju je Steinberg pitao kako je tretirati, dežurni neurolog je odgovorio: "Nažalost, nema liječenja." Za Steinberga, "bez liječenja" nije bilo dovoljno dobro.

Nakon što je 1980. zaradio doktorat iz Stanforda, Steinberg se popeo na mjesto predsjedatelja školskog odjela za neurohirurgiju. Godine 1992. suosnivao je Stanford Stroke Center s dva kolega.

U godinama koje su uslijedile, pojavila su se dva tretmana za pacijente s akutnim moždanim udarom. Tkivni plazminogeni aktivator, ili tPA, odobren je od strane FDA-e 1996. Dostavljen kateterom u ruku, mogao je rastopiti ugruške, ali trebao ga je primijeniti u roku od nekoliko sati od moždanog udara i izazvao krvarenje u čak 6 posto pacijenata, Mehanička trombektomija pojavila se desetak godina kasnije: Umetanjem katetera u arteriju u prepone i pucanjem u mozak liječnici su mogli razbiti ugrušak mlaza tekućine ili malenu čašicu za usisavanje. Ali to se liječenje moglo provesti samo u roku od šest sati od moždanog udara i nije ga se moglo koristiti u svakom slučaju. Nakon što se prozor zatvorio, liječnici nisu mogli ponuditi ništa osim fizikalne terapije.

Kad je Steinberg počeo proučavati terapiju matičnim stanicama za bolesnike s moždanim udarom, u ranim 2000-ima ideja je bila i dalje neortodoksna. Matične stanice počinju nespecijalizirano, ali kako se dijele, mogu prerasti u određene vrste stanica. To ih čini privlačnim za istraživače koji žele stvoriti, na primjer, nove stanice koje proizvode inzulin za dijabetičare. No matične stanice pomažu i našim tijelima da se poprave, čak i u odrasloj dobi. „I to je snaga koju Steinberg pokušava iskoristiti“, kaže Dileep Yavagal, profesor kliničke neurologije i neurohirurgije na Sveučilištu u Miamiju.

Steinberg je ovo počeo testirati u malom pokusu koji je trajao između 2011. i 2013. Osamnaest volontera na Stanfordu i Medicinskom centru Sveučilišta u Pittsburghu složilo se da ćelije - dobivene iz koštane srži donora i uzgojene od strane Bay Bay tvrtke SanBio - ubrizgati u mozak,

Sjedeći u svom uredu, Steinberg podiže snimke kako žena u 70-ima nosi majicu NASA-e i bori se da joj maše prstima. "Bila je paralizirana dvije godine. Sve što može učiniti rukom, rukom, jest pomicanje palca ", kaže Steinberg. "A evo je - ovo je dan kasnije", nastavlja on. Na ekranu, žena sada prstima dodiruje nos. "Dvije godine paraliziran!", Radosno ponavlja Steinberg.

Njegovo osoblje naziva ovu ženu i Coontza "čudotvornim pacijentima". Ostali su se poboljšavali sporije. Na primjer, godinu dana nakon operacije, polovica ljudi koji su sudjelovali u naknadnom ispitivanju stekla je 10 ili više bodova na 100-bodnoj procjeni motoričke funkcije. Deset bodova je značajno poboljšanje, kaže Steinberg: „To znači da to mijenja život pacijenta.“ Njegov tim to nije očekivao. "To mijenja čitav pojam - cijelu našu dogmu - onoga što se događa nakon moždanog udara", kaže on.

Ali kako su matične stanice pokrenule ove uspavane krugove? "Da smo točno shvatili što se dogodilo", mrko kaže, "stvarno bismo imali nešto." Evo što se nije dogodilo: Matične stanice se nisu pretvorile u nove neurone. Zapravo su izumrli u roku od mjesec dana.

Steinberg misli da su dotični krugovi na neki način blokirani. Nije baš siguran zašto, ali misli da bi jedan od razloga mogao biti kronična upala. Ima pojma: Nakon zahvata 13 njegovih pacijenata imalo je privremene lezije u mozgu. Steinberg smatra da su ovi pokazatelji bili korisni imunološki odgovor. U stvari, veličina lezija nakon tjedan dana bio je najznačajniji prediktor koliko će se pacijent oporaviti.

Za svih 18 pacijenata, Steinberg također misli da stanice izlučuju desetine, možda stotine, proteina. Djelujući usklađeno, ovi proteini su utjecali na okruženje neurona. "Nekako", odvrati Steinberg, "kaže:" Možete se ponašati kao da ste se ponašali. "

Neki od sudionika imali su nuspojave na operaciju, ali ne i na same stanice. (Mala europska studija objavljena kasnije također je pokazala da su matične stanice sigurne za oboljele od moždanog udara.) A Steinberg kaže da je oporavak njegovih pacijenata "i dalje bio održiv na svim mjerilima u dvije godine."

Sada surađuje s Yavagalom na randomiziranom kontroliranom istraživanju koje će obuhvatiti 156 pacijenata s moždanim udarom. Ključna pitanja čekaju buduće istraživače: Koliko stanica trebaju koristiti liječnici? Koji je najbolji način da se upravljaju njima? I da li stanice rade sav posao ili doprinosi sama iglica? Može li smrt ćelija igrati neku ulogu?

Steinberg smatra da bi terapija matičnim stanicama mogla pomoći ublažiti Parkinsonovu, Lou Gehrigovu bolest, možda čak i Alzheimerovu bolest. Njegov laboratorij također testira njegove učinke na traumatične ozljede mozga i leđne moždine. Iako ti uvjeti potječu iz različitog podrijetla, smatra da svi oni mogu uključivati ​​neaktivne krugove koji se mogu ponovno aktivirati. "Bilo da to radite sa matičnim ćelijama, radite li optogenetikom, radite li pomoću elektrode, to će biti budućnost u liječenju neuroloških bolesti."

Šest godina nakon moždanog udara, Coontz sada slobodno govori, iako joj sada suprug ponekad mora pomoći da pronađe riječi. Bol u ramenu je nestala. Ode u teretanu, opere posuđe s obje ruke i vodi svog malodobnog sina na šetnje u kolicima. Za Coontza je majčinstvo jedna od najvećih radosti života poslije moždanog udara. Tijekom trudnoće trenirala je pet puta tjedno kako bi mogla držati i kupati i roditi dijete. Nakon toliko medicinskih postupaka koje nije mogla kontrolirati, ovaj put je osjetila: "Budna sam, vidim, znam kako želim da to bude."

Njen sin sada ima 1 godinu. "Moj muž ga podiže i drži ga iznad glave, a očito ne mogu to učiniti", kaže ona. "Ali hoću. Ne znam kada, ali hoću. Jamčim. "

Preview thumbnail for video 'Subscribe to Smithsonian magazine now for just $12

Pretplatite se na časopis Smithsonian već sada za samo 12 dolara

Ovaj je članak izbor iz prosinačkog broja časopisa Smithsonian

Kupiti
Izvanredan plan neurokirurga za liječenje žrtava moždanog udara matičnim ćelijama