un paso que podría cambiar la definición de la muerte, los investigadores han restablecido la circulación en los cerebros de los cerdos decapitados y mantienen los órganos reanimados vivos hasta por 36 horas.
La hazaña ofrece a los científicos una nueva forma de estudiar cerebros intactos en el laboratorio con detalles deslumbrantes. Pero también inaugura una nueva y extraña posibilidad en la extensión de la vida, en caso de que los cerebros humanos se mantengan en soporte vital fuera del cuerpo.
El trabajo fue descrito el 28 de marzo en una reunión celebrada en los Institutos Nacionales de Salud para investigar cuestiones éticas que surgen a medida que los centros de neurociencia de EE. UU. Exploran los límites de la ciencia del cerebro.
Durante el evento, el neurocientífico de la Universidad de Yale, Nenad Sestan, reveló que un equipo que dirige experimentó entre 100 y 200 cerebros de cerdo obtenidos de un matadero, restaurando su circulación mediante un sistema de bombas, calentadores y bolsas de sangre artificial calentadas a la temperatura corporal.
Consultado por teléfono ayer, Sestan se negó a dar detalles, diciendo que había enviado los resultados para su publicación en un periódico académico y que no tenía la intención de que sus comentarios se hicieran públicos.
Sin embargo, desde la primavera pasada, un amplio círculo de científicos y bioéticos han estado zumbando sobre la investigación de Yale, que implica un avance en la restauración de la microcirculación: el flujo de oxígeno a los vasos sanguíneos pequeños, incluidos los profundos del cerebro.
"Estos cerebros pueden estar dañados, pero si las células están vivas, es un órgano vivo", dice Steve Hyman, director de investigación psiquiátrica del Broad Institute en Cambridge, Massachusetts, quien estuvo entre los informados sobre el trabajo. "Está en el extremo de los conocimientos técnicos, pero no es tan diferente de preservar un riñón".
Hyman dice que la similitud con las técnicas para preservar órganos como los corazones o los pulmones para el trasplante podría hacer que algunos consideren erróneamente la tecnología como una forma de evitar la muerte. "Puede llegar al punto de que en lugar de que la gente diga 'Congelar mi cerebro', dicen 'Enganchame y encuéntrame un cuerpo'", dice Hyman.
Tales esperanzas están fuera de lugar, al menos por ahora. Trasplantar un cerebro a un nuevo cuerpo "no es remotamente posible", según Hyman.
Cerebro en un cubo
El sistema Yale, llamado BrainEx, implica conectar un cerebro a un circuito cerrado de tubos y reservorios que circulan un fluido de perfusión rojo, que es capaz de transportar oxígeno al tallo cerebral, la arteria cerebelosa y áreas profundas en el centro del cerebro .
En su presentación a los funcionarios del NIH y expertos en ética, Sestan dijo que la técnica probablemente funcionaría en cualquier especie, incluidos los primates. "Esto probablemente no sea exclusivo de los cerdos", dijo.
Los investigadores de Yale, que comenzaron a trabajar en la técnica hace unos cuatro años y están buscando fondos de los NIH, actuaron por el deseo de construir un atlas completo de conexiones entre las células del cerebro humano.
Algunas de estas conexiones probablemente abarcan grandes regiones del cerebro y, por lo tanto, podrían rastrearse más fácilmente en un órgano intacto completo.
Sestan reconoció que los cirujanos de Yale ya le habían preguntado si la tecnología preservadora del cerebro podría tener usos médicos. Los cerebros humanos incorpóreos, dijo, podrían convertirse en conejillos de Indias para probar curas exóticas contra el cáncer y tratamientos especulativos para la enfermedad de Alzheimer demasiado peligrosos para probarse la vida.
La configuración, llamada en broma el "cerebro en un cubo", plantearía rápidamente serias cuestiones éticas y legales si se probara en un ser humano.
Por ejemplo, si el cerebro de una persona fuera reanimado fuera del cuerpo, ¿esa persona estaría despierta en lo que equivaldría a la última cámara de privación sensorial, sin oídos, ojos o una forma de comunicarse? ¿Alguien retendría recuerdos, una identidad o derechos legales? ¿Podrían los investigadores diseccionar éticamente o disponer de tal cerebro?
"Habrá muchas preguntas extrañas, incluso si no es un cerebro en una caja", dijo un asesor del NIH que no quiso hablar en el registro. "Creo que mucha gente va a empezar a ir a los mataderos para obtener pistas y resolverlo".
Sestan dijo que le preocupaba cómo la tecnología sería recibida por el público y por sus pares. "La gente está fascinada. Tenemos que tener cuidado de lo fascinado ", dijo.
Estado comatoso
Es bien sabido que un cerebro en estado de coma se puede mantener vivo durante al menos décadas. Ese es el caso de las personas con muerte cerebral cuyas familias eligen mantenerlas unidas a las máquinas de ventilación.
Menos explorados son los medios artificiales para mantener un cerebro completamente separado de su cuerpo. Hubo intentos previos, incluido un informe de 1993 en el que participaron roedores, pero el equipo de Sestan es el primero en lograrlo con un mamífero grande, sin usar temperaturas frías, y con resultados tan prometedores.
Al principio, el grupo de Yale no estaba seguro de si un cerebro "ex vivo" al que se restableció la circulación podría recuperar la conciencia. Para responder a esa pregunta, los científicos buscaron signos de actividad compleja en los cerebros del cerdo utilizando una versión de EEG o electrodos colocados en la superficie del cerebro. Estos pueden captar ondas eléctricas que reflejan una amplia actividad cerebral que indica pensamientos y sensaciones.
Inicialmente, dijo Sestan, creían haber encontrado tales señales, generando tanto alarma como emoción en el laboratorio, pero luego determinaron que esas señales eran artefactos creados por equipos cercanos.
Sestan ahora dice que los órganos producen una onda cerebral plana equivalente a un estado comatoso, aunque el tejido en sí mismo "se ve sorprendentemente grande" y, una vez que se diseca, las células producen patrones de apariencia normal.
La falta de actividad eléctrica más amplia podría ser irreversible si se debe a daños y muerte celular. Los cerebros de los cerdos se unieron al dispositivo BrainEx aproximadamente cuatro horas después de que los animales fueron decapitados.
Sin embargo, también podría deberse a los productos químicos que el equipo de Yale agregó al reemplazo de sangre para evitar la hinchazón, que también reduce gravemente la actividad de las neuronas. "Tienes que entender que tenemos tantos bloqueadores de canales en nuestra solución", dijo Sestan al NIH. "Esta es probablemente la explicación de por qué no obtenemos [ninguna] señal".
Sestan le dijo al NIH que es concebible que los cerebros puedan mantenerse vivos indefinidamente y que se puedan intentar restablecer la conciencia. Dijo que su equipo había elegido no intentar ninguno porque "este es un territorio desconocido".
"Ese cerebro animal no tiene conocimiento de nada, estoy muy seguro de eso", dijo Sestan, aunque expresó su preocupación sobre cómo la técnica podría ser utilizada por otros en el futuro. "Hipotéticamente, alguien toma esta tecnología, la mejora y restaura la actividad cerebral de alguien. Eso es restaurar a un ser humano. Si esa persona tiene memoria, me estaría volviendo loca por completo ".
Experimentos cerebrales
La conciencia no es necesaria para el tipo de experimentos sobre conexiones cerebrales que los científicos esperan llevar a cabo en cerebros vivos ex vivo. "La actividad cerebral del EEG es plana, pero muchas otras cosas siguen funcionando", dice Anna Devor, una neurocientífica de la Universidad de California, San Diego, que está familiarizada con el proyecto de Yale.
Devor piensa que la capacidad de trabajar en cerebros vivos e intactos sería "muy agradable" para los científicos que trabajan para construir un atlas cerebral. "Toda la cuestión de la muerte es una zona gris", dice ella. "Pero tenemos que recordar que el cerebro aislado no es lo mismo que otros órganos, y debemos tratarlo con el mismo nivel de respeto que le damos a un animal".
Hoy, en la revista Nature , 17 neurocientíficos y bioéticos, entre ellos Sestan, publicaron un editorial argumentando que los experimentos con tejido cerebral humano pueden requerir protecciones y reglas especiales.
Identificaron tres categorías de "sustitutos del cerebro" que provocan nuevas preocupaciones. Estos incluyen organoides cerebrales (blobs de tejido nervioso del tamaño de un grano de arroz), quimeras humano-animal (ratones con tejido cerebral humano agregado) y tejido cerebral humano ex vivo (como trozos de cerebro extraídos durante la cirugía).
Luego sugirieron una variedad de medidas de seguridad ética, como drogar a los animales que poseen células cerebrales humanas para que permanezcan en un "estado cerebral parecido al estado comatoso".
Hyman, quien también firmó la carta, dice que lo hizo a regañadientes, porque cree que la mayoría de los escenarios son exagerados o improbables. Es casi imposible que un diminuto cerebro organoide sienta o piense algo, dice.
El único tipo de investigación que él cree que puede requerir una acción rápida para establecer las reglas del camino es la técnica de preservación del cerebro inédita de Sestan (que el editorial de Nature no discutió). "Si la gente quiere mantener los cerebros humanos vivos post mortem, ese es un problema más apremiante y realista", dice Hyman. "Dado que es posible con un cerebro de cerdo, debería haber directrices para el tejido humano".
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