https://frosthead.com

Neurokirurgi tähelepanuväärne plaan insuldi ohvrite ravimiseks tüvirakkudega

Päeval, mil tal tekkis insult, oli 31-aastane Sonia Olea Coontz Californias Long Beachist valmistumas uue koerakoolitaja karjääri alustamiseks. Ta oli just nädal aega koolitust kokku viinud ja koos poisiga viisid nad parki oma koerad. Kuid juhtus midagi kummalist: ta prooviks öelda ühte ja lõpuks öelda teist.

Õhtuks teatas poiss-sõber talle murelikult, et ta näo parem külg on muutunud libedaks. Ta ei suutnud keskenduda millelegi muule kui magamistoa seintele ja ta mõtles, kuidas nad said nii valgeks. “See oli väga sürreaalne, ” meenutab naine.

Järgmised kuus kuud veetis Coontz enamasti magades. Ühel päeval üritas ta kätt liigutada, kuid ei suutnud. Siis jalg, kuid ta ei saanud seda ka liigutada. Ta üritas oma poiss-sõpra kutsuda, kuid ei suutnud tema nime öelda. “Olen sellesse keha lõksus, ” mäletab naine mõtlemist.

See oli mai 2011. Järgmise kahe aasta jooksul tegi Coontz vaid väikeseid parandusi. Ta töötas välja 20-sõnalise suulise sõnavara ja sai enne ratastooli vajamist kõndida viis minutit. Paremat kätt ja jalga sai ta liigutada vaid paar tolli ning paremal õlal oli pidev valu. Nii et kui ta Stanfordi Ülikooli Meditsiinikoolis uue ravi kliinilisest uuringust teada sai, ei olnud ta veendunud, et see hõlmab puurimist kolju kaudu.

Stanfordis näitas magnetresonants skaneerimine Coontzi aju vasaku poole kahjustusi - ala, mis kontrollib keelt ja keha paremat külge. Isheemilised insuldid, nagu Coontzi juhtumid, juhtuvad siis, kui tromb blokeerib aju verd vedava arteri. (Harvemad, kuid surmavamad hemorraagilised insuldid on nõrgenenud veresoonte tagajärjel, mis ajus rebenevad.) Ligikaudu 800 000 ameeriklasest, kes löövad igal aastal insuldi, teeb enamik neist kuue kuu jooksul kõige olulisema taastumise. Pärast seda on nende puue eeldatavasti püsiv.

Coontzi protseduuri päeval puuris neurokirurgia juhataja Gary Steinberg Coontzi kolju nikli suuruse uruaugu ja süstis tüvirakud tema aju kahjustatud osa ümber. Siis kõik ootasid. Kuid mitte kauaks.

Coontz mäletab, et ärkasin mõni tund hiljem vaevava peavaluga. Pärast seda, kui meedikud olid valu leevendanud, palus keegi tal kätt liigutada. Selle asemel, et seda tolli kaupa liigutada, tõstis ta selle üle oma pea.

“Ma hakkasin just nutma, ” meenutab naine. Ta proovis oma jalga ja avastas, et suudab selle üles tõsta ja kinni hoida. "Tundsin, et kõik on surnud: käsivars, jalg, aju, " räägib naine. "Ja ma tunnen, et see just ärkas üles."

Coontz on osa väikesest insuldihaigete grupist, kes on läbinud Steinbergi juhtimisel eksperimentaalse tüvirakuravi. Tavapärane tarkus on juba ammu väitnud, et insuldi poolt kahjustatud ajuahelad on surnud. Kuid Steinberg kuulus väikese teadlaste ringi hulka, kes arvasid, et nad võivad selle asemel jääda seisma ja tüvirakud võivad neid ärkvel segada. Tema 2016. aasta juunis avaldatud kohtuprotsessi tulemused näitavad, et tal võib olla õigus.

"See oluline uuring on üks esimesi, mis viitab sellele, et tüvirakkude manustamine ajju võib soodustada püsivat neuroloogilist taastumist, kui seda antakse kuude või aastate jooksul pärast insuldi algust, " ütleb Massachusettsi üldhaigla Harvardi neuroloog ja insuldispetsialist Seth Finklestein. "Huvitav on see, et rakud ise elasid pärast implanteerimist vaid lühikese aja jooksul, mis näitab, et nad vabastasid kasvufaktorid või muutsid püsivalt aju insuldijärgset närviskeemi püsivalt."

New Yorgi päritolu Steinberg veetis oma varajase karjääri pettunud insuldiravi puudusest. Ta tuletab meelde neuroloogilise rotatsiooni tegemist 1970ndatel, töötades naisega, kes oli ühelt poolt halvatud ega saanud rääkida. "Me täpsustasime täpselt, kus ajus ta insult oli, " räägib Steinberg. Kuid kui Steinberg küsis, kuidas teda ravida, vastas raviarst neuroloog: “Kahjuks pole ravi.” Steinbergi jaoks polnud “ravi puudumine” piisavalt hea.

Pärast 1980. aastal Stanfordi MD / PhD teenimist tõusis Steinberg kooli neurokirurgia osakonna juhatajaks. 1992. aastal asutas ta koos kahe kolleegiga Stanfordi löögikeskuse.

Järgnenud aastatel kujunes ägeda insuldiga patsientide jaoks välja kaks ravi. Kudede plasminogeeni aktivaator ehk tPA kiideti heaks FDA poolt 1996. Kateetri abil õlavarresse võib see hüübimist lahustada, kuid seda tuli manustada mõne tunni jooksul pärast insulti ja see põhjustas hemorraagiat kuni 6 protsendil patsientidest. . Mehaaniline trombektoomia tekkis kümmekond aastat hiljem: sisestades kateetri kubemesse asuvasse arterisse ja tehes selle ajusse, võisid arstid vedelikujoa või pisikese iminapa abil hüübimist lagundada. Kuid seda ravi oli võimalik anda ainult kuue tunni jooksul pärast insulti ja seda ei saanud igal juhul kasutada. Pärast akna sulgemist ei saanud arstid pakkuda midagi muud kui füsioteraapiat.

Kui Steinberg asus insuldihaigete tüvirakuteraapiasse uurima, oli 2000. aastate alguses idee endiselt ebaharilik. Tüvirakud algavad spetsialiseerumata, kuid jagunedes võivad nad kasvada teatud rakutüüpideks. See muudab nad köitvaks teadlastele, kes soovivad luua diabeetikutele näiteks uusi insuliini tootvaid rakke. Kuid tüvirakud aitavad ka meie kehal end parandada, isegi täiskasvanueas. "Ja see on jõud, mida Steinberg üritab rakendada, " ütleb Miami ülikooli kliinilise neuroloogia ja neurokirurgia professor Dileep Yavagal.

Steinberg hakkas seda katsetama väikeses uuringus, mis kestis aastatel 2011–2013. Kaheksateist Stanfordi ja Pittsburghi ülikooli meditsiinikeskuse vabatahtlikku leppisid kokku, et rakke - mis on saadud doonori luuüdist ja mida kultiveerib Bay Area ettevõte SanBio - süstitakse nende ajudesse. .

Oma kabinetis istudes saadab Steinberg ülesvõtted 70ndate naisest, kes kandis NASA dressipluusi ja näksis sõrmi. “Ta on kaks aastat halvatud. Kõik, mida ta saab käe, käe, abil teha, on pöidla liigutamine, ”ütleb Steinberg. "Ja siin ta on - see on üks päev hiljem, " jätkab ta. Ekraanil puudutab naine nüüd sõrmi nina poole. “Kaks aastat halvatud!” Kordab Steinberg juubeldades.

Tema töötajad nimetavad seda naist ja Coontzi oma “imepatsientideks”. Teised paranesid aeglasemalt. Näiteks aasta pärast operatsiooni said pooled järeleksamil osalenud inimestest motoorse funktsiooni 100-punktilisel hindamisel 10 või enam punkti. Kümme punkti on oluline edasiminek, ütleb Steinberg: „See tähendab, et see muudab patsiendi elu.” Tema meeskond polnud seda oodanud. "See muudab kogu arusaama - kogu meie dogmat - sellest, mis juhtub pärast insulti, " ütleb ta.

Kuid kuidas tüvirakud neid uinuvaid vooluringi käivitasid? "Kui me saaksime täpselt aru, mis juhtus, " ütleb ta pööraselt, "oleks meil midagi tõesti." Nii ei juhtunudki: tüvirakud ei muutunud uuteks neuroniteks. Tegelikult surid nad kuu aja jooksul ära.

Steinberg arvab, et kõnesolevad vooluringid on kuidagi pärsitud. Ta pole täpselt kindel, miks, kuid arvab, et krooniline põletik võib olla üks põhjus. Tal on aimugi: Pärast protseduuri oli 13 tema patsiendil ajutised kahjustused ajus. Steinbergi arvates näitasid need kasulikku immuunvastust. Tegelikult oli kahjustuste suurus nädala pärast kõige olulisem ennustaja, kui palju patsient taastub.

Kõigi 18 patsiendi kohta arvas Steinberg, et rakud sekreteerisid kümneid, võib-olla sadu, valke. Kooskõlastades mõjutasid need valgud neuronite keskkonda. "Millegipärast, " kajastab Steinberg, "öeldakse:" Sa võid käituda nii, nagu vanasti käitusid. ""

Mõnel osal oli operatsioonil kõrvaltoimeid, kuid mitte rakkudel endil. (Hiljem avaldatud väike Euroopa uuring näitas ka, et tüvirakud on insuldi all kannatajatele ohutud.) Ja Steinberg väidab, et tema patsientide taastumine jätkus "kõigil skaaladel kahe aasta jooksul".

Nüüd teeb ta koostööd Yavagaliga randomiseeritud kontrollitud uuringus, mis hõlmab 156 insuldiga patsienti. Põhiküsimused ootavad tulevasi teadlasi: kui palju rakke peaksid arstid kasutama? Milline on parim viis nende haldamiseks? Ja kas rakud teevad kogu töö ära või aitab nõel ise kaasa? Kas rakkude surm võiks rolli mängida?

Steinbergi arvates võib tüvirakuteraapia aidata leevendada Parkinsoni tõbe, Lou Gehrigi tõbe, võib-olla isegi Alzheimeri tõbe. Tema labor katsetab ka selle mõju traumaatilistele aju- ja seljaaju vigastustele. Isegi kui need tingimused pärinevad eri päritolust, arvab ta, et need kõik võivad hõlmata seisvaid vooluringi, mida saab uuesti aktiveerida. "Ükskõik, kas teete seda tüvirakkudega, kas teete seda optogeneetikaga või elektroodiga - see on tulevikus neuroloogiliste haiguste raviks."

Kuus aastat pärast insuldi rääkimist räägib Coontz nüüd vabalt, ehkki mõnikord peab tema abikaasa teda aitama sõnade leidmisel. Tema õlavöötlus on kadunud. Ta läheb jõusaali, peseb mõlema käega nõusid ja viib lapsekäru jalutuskäikudele oma imiku. Coontzi jaoks on emadus insuldijärgse elu üks suurimaid rõõme. Raseduse ajal töötas ta viis korda nädalas, nii et ta saaks last hoida ja vannitada ning sünnitada. Pärast nii paljusid meditsiinilisi protseduure, mida ta ei suutnud kontrollida, tundis ta seekord: "Ma olen ärkvel, näen, ma tean, kuidas see juhtub."

Tema poeg on nüüd 1-aastane. "Mu abikaasa võtab ta kätte ja hoiab teda pea kohal ja ilmselt ei saa ma seda teha, " ütleb naine. “Aga ma saan. Ma ei tea, millal, aga saan. Ma garanteerin selle. ”

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

Telli Smithsoniani ajakiri nüüd kõigest 12 dollariga

See artikkel on valik Smithsoniani ajakirja detsembrinumbrist

Osta
Neurokirurgi tähelepanuväärne plaan insuldi ohvrite ravimiseks tüvirakkudega