miro1510
01-18-2023, 03:36
Công nghệ giúp cô bé Jahi McMath 13 tuổi bị chết năo 'sống' thêm 5 năm là một trong những mối đe dọa đối với thần chết đầu tiên mà chúng ta biết: máy thở hiện đại.
Máy thở, bắt đầu xuất hiện trong các bệnh viện từ những năm 1950, cứu mạng sống bằng cách đẩy không khí vào phổi bệnh nhân khi người đó không c̣n tự thở được nữa. Phát minh này cũng tạo ra một t́nh thế tiến thoái lưỡng nan về mặt đạo đức: Nếu cơ thể có thể thở vô thời hạn mà không hồi phục hoặc phân hủy, th́ khi nào các bác sĩ được phép tuyên bố bệnh nhân “đă chết"?
https://photo-baomoi.bmcdn.me/w700_r1/2023_01_18_83_448413 53/45a0629876d59f8bc6c4 .jpg
Máy thở bắt đầu xuất hiện trong các bệnh viện từ những năm 1950
Năm 1968, một ủy ban gồm các chuyên gia đă họp tại Trường y Harvard để thảo luận về vấn đề này. Các tiêu chí hiện có để xác định cái chết dựa trên cách mọi người đă chết trong nhiều thế kỷ. Khi hơi thở ngừng lại và một người không c̣n mạch đập, họ không c̣n sống nữa. Bây giờ, nhóm đề xuất thêm tiêu chí thứ hai, đó là sự vắng mặt của hoạt động năo bộ. Nó có ư nghĩa: Bộ năo nắm quyền kiểm soát các cơ quan khác và kiểm soát hơi thở. Chưa có cách nào chưa trị một bộ năo không hoạt động.
Thời điểm của quyết định này không phải là ngẫu nhiên. Chỉ một năm trước đó, vào năm 1967, các bác sĩ đă thực hiện ca ghép tim đầu tiên. Ngoài việc giảm bớt gánh nặng của việc điều trị kéo dài và vô nghĩa, phương pháp mới dựa trên năo để xác định cái chết cũng có thể tránh được tranh căi về thời điểm các bác sĩ có thể lấy nội tạng cấy ghép. Khi năo của người hiến tạng chết, đó là lúc có thể sử dụng nội tạng của họ cứu những người khác.
Một thực thể pháp lư được gọi là Ủy ban Luật thống nhất, chịu trách nhiệm làm rơ và ổn định các luật phức tạp trên toàn nước Mỹ, đă chính thức hóa tiêu chí chết năo vào năm 1980. Kể từ đó, hầu hết các bang của Mỹ đă thông qua tiêu chí này. Theo luật này, một người sẽ chết nếu họ đáp ứng một trong hai điều kiện: “ngừng không hồi phục chức năng tuần hoàn và hô hấp” hoặc “ngừng không hồi phục tất cả các chức năng của toàn bộ năo, bao gồm cả thân năo”. Theo thời gian, chết năo trở thành định nghĩa phổ biến hơn về cái chết sinh học và các bác sĩ đă hệ thống hóa quan điểm này trong một tuyên bố lập trường năm 2019 của Học viện Thần kinh học Mỹ. 93% thành viên được khảo sát của tổ chức đồng ư rằng chết năo tương đương với chết tuần hoàn.
Tuy nhiên, đă có những trường hợp hiếm hoi, dễ thấy nhất là trường hợp của Jahi McMath, khi các biện pháp can thiệp y tế đă duy tŕ thành công sự sống của một người trong nhiều năm sau khi năo của họ không c̣n hoạt động. Alex Capron, một chuyên gia về chính sách y tế và y đức tại Trường luật Gould thuộc Đại học Nam California và Trường y khoa Keck, cho rằng: “Jahi thực sự đă trải qua tuổi dậy th́”. Nếu điều đó đúng và một số chức năng nội tiết có thể tồn tại mà không cần hoạt động của năo, th́ vẫn có chỗ cho những người chỉ trích lập luận rằng các tiêu chuẩn hiện tại là không đầy đủ. Và đó là trước khi các nhà khoa học bắt đầu cố gắng đảo ngược quá tŕnh chết ở lợn.
Một thí nghiệm đột phá
Nhà thần kinh học Nenad Sestan của Đại học Yale nghiên cứu các gen kiểm soát cách tế bào thần kinh phát triển và h́nh thành các kết nối trong bộ năo đang phát triển. Để thực hiện những nghiên cứu này, ông đặt hàng các lát mô từ các ngân hàng năo trên khắp thế giới. Tám hoặc chín năm trước, một mẫu vật từ London đă đến chậm do trễ chuyến bay. Thời gian mất thêm một ngày để đến nơi được coi là một thảm họa: Các tế bào chết sau vài phút không có oxy. Đó là một trong những kiến thức đầu tiên Sestan thu nhận được khi c̣n học ở trường y.
https://photo-baomoi.bmcdn.me/w700_r1/2023_01_18_83_448413 53/006a2e523a1fd3418a0e .jpg
Ông Nestan (ngoài cùng bên phải) cùng thiết bị BrainEx tại pḥng thí nghiệm đại học Yale
Nhưng Sestan đă nhận thấy rằng điều này không phải lúc nào cũng đúng. Trong một số trường hợp, ai đó đă để một phiến năo ra ngoài vài giờ trước khi bỏ nó vào chất lỏng để làm thí nghiệm, nhưng Sestan vẫn t́m cách phục hồi được các tế bào sống. V́ vậy, khi bộ năo trễ chuyến bay đến từ London, Sestan đă yêu cầu một trong những nghiên cứu sinh sau tiến sĩ của ḿnh mổ xẻ một phần của nó và để nó phát triển trong thiết bị chứa chất dinh dưỡng tế bào. “Có lẽ một cái ǵ đó c̣n sống,” ông nói.
Điều này đúng: một số tế bào lớn lên. Và sau đó, trên bộ năo thứ hai, các nhà nghiên cứu đă cắt và phục hồi để đảm bảo kết quả không phải là một sự may rủi. Sestan bắt đầu tự hỏi: Nếu các tế bào sống có thể được bảo tồn từ một bộ năo đă chết, tại sao không thử hồi sinh toàn bộ cơ quan?
Sử dụng các loại máy bơm, máy sưởi và bộ lọc để lưu thông chất thay thế máu, Sestan và các đồng nghiệp đă cùng nhau tạo ra một hệ thống tưới máu hiện đă được cấp bằng sáng chế, mà họ gọi là BrainEx. Họ đă đạt được thành công đáng kinh ngạc. Trong một bài báo năm 2019, nhóm đă mô tả cách BrainEx hồi sinh các tính năng chính của năo lợn lấy từ ḷ mổ. Bốn giờ sau khi những con lợn chết, các tế bào thần kinh hoạt động, các mạch máu hoạt động và các tế bào miễn dịch của năo vẫn hoạt động.
Sau khi BrainEx ra mắt, ư kiến của các nhà khoa học và bác sĩ đă khiến Sestan tràn ngập ư tưởng về những việc cần làm tiếp theo.
Việc mở rộng từ BrainEx sang phiên bản toàn thân, mà pḥng thí nghiệm gọi là OrganEx, đă gặp phải một số thách thức khi nhóm bắt đầu mở rộng quy mô. Ví dụ, trong một bộ năo bị cô lập, bạn không phải đối phó với các phản ứng đông máu và miễn dịch. Cải tiến hệ thống mất khoảng ba năm.
Về cốt lơi, OrganEx hoạt động như oxy hóa màng ngoài cơ thể, hay ECMO, c̣n được gọi là hỗ trợ sự sống. Nó có một máy bơm bắt chước chức năng của tim và một máy tạo ôxy để bắt chước chức năng của phổi. Nhưng OrganEx cũng bao gồm một bộ lọc máu, cùng với các máy bơm, ống và cảm biến, để thực hiện các phép đo thời gian thực về các chất chuyển hóa, khí, chất điện giải và áp suất. Sau đó, có những hỗn hợp mà hệ thống đẩy vào cơ thể: dung dịch mồi để điều chỉnh sự mất cân bằng điện giải và độ pH, một loại huyết sắc tố có nguồn gốc từ ḅ mang oxy và khoảng một chục loại thuốc chống viêm, chống oxy hóa, kháng histamine, kháng sinh và một số tác nhân bảo vệ thần kinh.
Thử nghiệm trên heo
Lúc thử nghiệm OrganEx trên lợn, Sestan và nhóm của ông tại đại học Yale tin chắc ḿnh sẽ có một ngày dài. Mất khoảng 5 giờ để chuẩn bị dung dịch và máy móc, thêm 7 giờ nữa theo dơi và đo lường trên 10 con lợn. Các con vật được dùng thuốc an thần và gây mê hoàn toàn. Các nhà khoa học đặt một điện cực nhỏ thông qua một lỗ vuông trên ngực của mỗi con vật và chạm vào tim của nó để gây ngừng tim. Hai màn h́nh, một cho tim và một cho hoạt động của năo, hiển thị các đường thẳng. Những con lợn đă chết.
Một giờ trôi qua. Sau đó, thử nghiệm thực sự bắt đầu, khi các nhà khoa học kết nối từng con vật bất động với hệ thống OrganEx hoặc với ECMO tiêu chuẩn. Thử nghiệm được thiết lập để diễn ra trong sáu giờ, nhưng những thay đổi đầu tiên và rơ ràng nhất đă xảy ra sau khoảng nửa giờ: Máy theo dơi nhịp tim kết nối với bốn trong số năm con lợn được điều trị bằng OrganEx bắt đầu sáng lên. Các đường có đỉnh bắt đầu di chuyển xung quanh màn h́nh. Điện tim đă hoạt động trở lại một cách tự nhiên mà không cần ép ngực hay các biện pháp cứu sinh khác.
Các nhà nghiên cứu nh́n vào lỗ ngực của lợn. Ở mỗi con lợn OrganEx hiển thị hoạt động điện trên màn h́nh, tim đang co bóp rơ ràng. Không con nào trong số năm con vật trong nhóm được điều trị bằng ECMO cho thấy bất kỳ hoạt động điện hoặc co thắt nào.
https://photo-baomoi.bmcdn.me/w700_r1/2023_01_18_83_448413 53/6bba438257cfbe91e7de .jpg
Một phần hệ thống BrainEx, được sử dụng để thí nghiệm với năo lợn
Sau sáu giờ truyền dịch, các nhà nghiên cứu đă sử dụng một loại thuốc trợ tử và ngắt kết nối máy. Họ đă kiểm tra mô từ các cơ quan quan trọng của lợn, bao gồm tim, phổi, gan, thận và năo, dưới kính hiển vi. H́nh dạng và tổ chức của các tế bào trông tốt hơn rơ rệt trong các mẫu OrganEx so với các mẫu từ lợn được cung cấp ECMO. Các thử nghiệm khác cho thấy hoạt động phục hồi của các gen sửa chữa tế bào cụ thể sau khi điều trị bằng OrganEx.
OrganEx hiệu quả đến mức một số thay đổi có thể nh́n thấy rơ ràng bằng mắt thường. Lợn được điều trị không có các dấu hiệu chết điển h́nh như cứng cơ và đổi màu tím. “Con vật trông khác hẳn", Sestan nói.
Các nhà khoa học vẫn đang bối rối về ư nghĩa của kết quả OrganEx. Các thí nghiệm đă được thực hiện trên động vật và c̣n nhiều năm nữa trước khi chúng có thể ảnh hưởng đến y học cho con người.
Máy thở, bắt đầu xuất hiện trong các bệnh viện từ những năm 1950, cứu mạng sống bằng cách đẩy không khí vào phổi bệnh nhân khi người đó không c̣n tự thở được nữa. Phát minh này cũng tạo ra một t́nh thế tiến thoái lưỡng nan về mặt đạo đức: Nếu cơ thể có thể thở vô thời hạn mà không hồi phục hoặc phân hủy, th́ khi nào các bác sĩ được phép tuyên bố bệnh nhân “đă chết"?
https://photo-baomoi.bmcdn.me/w700_r1/2023_01_18_83_448413 53/45a0629876d59f8bc6c4 .jpg
Máy thở bắt đầu xuất hiện trong các bệnh viện từ những năm 1950
Năm 1968, một ủy ban gồm các chuyên gia đă họp tại Trường y Harvard để thảo luận về vấn đề này. Các tiêu chí hiện có để xác định cái chết dựa trên cách mọi người đă chết trong nhiều thế kỷ. Khi hơi thở ngừng lại và một người không c̣n mạch đập, họ không c̣n sống nữa. Bây giờ, nhóm đề xuất thêm tiêu chí thứ hai, đó là sự vắng mặt của hoạt động năo bộ. Nó có ư nghĩa: Bộ năo nắm quyền kiểm soát các cơ quan khác và kiểm soát hơi thở. Chưa có cách nào chưa trị một bộ năo không hoạt động.
Thời điểm của quyết định này không phải là ngẫu nhiên. Chỉ một năm trước đó, vào năm 1967, các bác sĩ đă thực hiện ca ghép tim đầu tiên. Ngoài việc giảm bớt gánh nặng của việc điều trị kéo dài và vô nghĩa, phương pháp mới dựa trên năo để xác định cái chết cũng có thể tránh được tranh căi về thời điểm các bác sĩ có thể lấy nội tạng cấy ghép. Khi năo của người hiến tạng chết, đó là lúc có thể sử dụng nội tạng của họ cứu những người khác.
Một thực thể pháp lư được gọi là Ủy ban Luật thống nhất, chịu trách nhiệm làm rơ và ổn định các luật phức tạp trên toàn nước Mỹ, đă chính thức hóa tiêu chí chết năo vào năm 1980. Kể từ đó, hầu hết các bang của Mỹ đă thông qua tiêu chí này. Theo luật này, một người sẽ chết nếu họ đáp ứng một trong hai điều kiện: “ngừng không hồi phục chức năng tuần hoàn và hô hấp” hoặc “ngừng không hồi phục tất cả các chức năng của toàn bộ năo, bao gồm cả thân năo”. Theo thời gian, chết năo trở thành định nghĩa phổ biến hơn về cái chết sinh học và các bác sĩ đă hệ thống hóa quan điểm này trong một tuyên bố lập trường năm 2019 của Học viện Thần kinh học Mỹ. 93% thành viên được khảo sát của tổ chức đồng ư rằng chết năo tương đương với chết tuần hoàn.
Tuy nhiên, đă có những trường hợp hiếm hoi, dễ thấy nhất là trường hợp của Jahi McMath, khi các biện pháp can thiệp y tế đă duy tŕ thành công sự sống của một người trong nhiều năm sau khi năo của họ không c̣n hoạt động. Alex Capron, một chuyên gia về chính sách y tế và y đức tại Trường luật Gould thuộc Đại học Nam California và Trường y khoa Keck, cho rằng: “Jahi thực sự đă trải qua tuổi dậy th́”. Nếu điều đó đúng và một số chức năng nội tiết có thể tồn tại mà không cần hoạt động của năo, th́ vẫn có chỗ cho những người chỉ trích lập luận rằng các tiêu chuẩn hiện tại là không đầy đủ. Và đó là trước khi các nhà khoa học bắt đầu cố gắng đảo ngược quá tŕnh chết ở lợn.
Một thí nghiệm đột phá
Nhà thần kinh học Nenad Sestan của Đại học Yale nghiên cứu các gen kiểm soát cách tế bào thần kinh phát triển và h́nh thành các kết nối trong bộ năo đang phát triển. Để thực hiện những nghiên cứu này, ông đặt hàng các lát mô từ các ngân hàng năo trên khắp thế giới. Tám hoặc chín năm trước, một mẫu vật từ London đă đến chậm do trễ chuyến bay. Thời gian mất thêm một ngày để đến nơi được coi là một thảm họa: Các tế bào chết sau vài phút không có oxy. Đó là một trong những kiến thức đầu tiên Sestan thu nhận được khi c̣n học ở trường y.
https://photo-baomoi.bmcdn.me/w700_r1/2023_01_18_83_448413 53/006a2e523a1fd3418a0e .jpg
Ông Nestan (ngoài cùng bên phải) cùng thiết bị BrainEx tại pḥng thí nghiệm đại học Yale
Nhưng Sestan đă nhận thấy rằng điều này không phải lúc nào cũng đúng. Trong một số trường hợp, ai đó đă để một phiến năo ra ngoài vài giờ trước khi bỏ nó vào chất lỏng để làm thí nghiệm, nhưng Sestan vẫn t́m cách phục hồi được các tế bào sống. V́ vậy, khi bộ năo trễ chuyến bay đến từ London, Sestan đă yêu cầu một trong những nghiên cứu sinh sau tiến sĩ của ḿnh mổ xẻ một phần của nó và để nó phát triển trong thiết bị chứa chất dinh dưỡng tế bào. “Có lẽ một cái ǵ đó c̣n sống,” ông nói.
Điều này đúng: một số tế bào lớn lên. Và sau đó, trên bộ năo thứ hai, các nhà nghiên cứu đă cắt và phục hồi để đảm bảo kết quả không phải là một sự may rủi. Sestan bắt đầu tự hỏi: Nếu các tế bào sống có thể được bảo tồn từ một bộ năo đă chết, tại sao không thử hồi sinh toàn bộ cơ quan?
Sử dụng các loại máy bơm, máy sưởi và bộ lọc để lưu thông chất thay thế máu, Sestan và các đồng nghiệp đă cùng nhau tạo ra một hệ thống tưới máu hiện đă được cấp bằng sáng chế, mà họ gọi là BrainEx. Họ đă đạt được thành công đáng kinh ngạc. Trong một bài báo năm 2019, nhóm đă mô tả cách BrainEx hồi sinh các tính năng chính của năo lợn lấy từ ḷ mổ. Bốn giờ sau khi những con lợn chết, các tế bào thần kinh hoạt động, các mạch máu hoạt động và các tế bào miễn dịch của năo vẫn hoạt động.
Sau khi BrainEx ra mắt, ư kiến của các nhà khoa học và bác sĩ đă khiến Sestan tràn ngập ư tưởng về những việc cần làm tiếp theo.
Việc mở rộng từ BrainEx sang phiên bản toàn thân, mà pḥng thí nghiệm gọi là OrganEx, đă gặp phải một số thách thức khi nhóm bắt đầu mở rộng quy mô. Ví dụ, trong một bộ năo bị cô lập, bạn không phải đối phó với các phản ứng đông máu và miễn dịch. Cải tiến hệ thống mất khoảng ba năm.
Về cốt lơi, OrganEx hoạt động như oxy hóa màng ngoài cơ thể, hay ECMO, c̣n được gọi là hỗ trợ sự sống. Nó có một máy bơm bắt chước chức năng của tim và một máy tạo ôxy để bắt chước chức năng của phổi. Nhưng OrganEx cũng bao gồm một bộ lọc máu, cùng với các máy bơm, ống và cảm biến, để thực hiện các phép đo thời gian thực về các chất chuyển hóa, khí, chất điện giải và áp suất. Sau đó, có những hỗn hợp mà hệ thống đẩy vào cơ thể: dung dịch mồi để điều chỉnh sự mất cân bằng điện giải và độ pH, một loại huyết sắc tố có nguồn gốc từ ḅ mang oxy và khoảng một chục loại thuốc chống viêm, chống oxy hóa, kháng histamine, kháng sinh và một số tác nhân bảo vệ thần kinh.
Thử nghiệm trên heo
Lúc thử nghiệm OrganEx trên lợn, Sestan và nhóm của ông tại đại học Yale tin chắc ḿnh sẽ có một ngày dài. Mất khoảng 5 giờ để chuẩn bị dung dịch và máy móc, thêm 7 giờ nữa theo dơi và đo lường trên 10 con lợn. Các con vật được dùng thuốc an thần và gây mê hoàn toàn. Các nhà khoa học đặt một điện cực nhỏ thông qua một lỗ vuông trên ngực của mỗi con vật và chạm vào tim của nó để gây ngừng tim. Hai màn h́nh, một cho tim và một cho hoạt động của năo, hiển thị các đường thẳng. Những con lợn đă chết.
Một giờ trôi qua. Sau đó, thử nghiệm thực sự bắt đầu, khi các nhà khoa học kết nối từng con vật bất động với hệ thống OrganEx hoặc với ECMO tiêu chuẩn. Thử nghiệm được thiết lập để diễn ra trong sáu giờ, nhưng những thay đổi đầu tiên và rơ ràng nhất đă xảy ra sau khoảng nửa giờ: Máy theo dơi nhịp tim kết nối với bốn trong số năm con lợn được điều trị bằng OrganEx bắt đầu sáng lên. Các đường có đỉnh bắt đầu di chuyển xung quanh màn h́nh. Điện tim đă hoạt động trở lại một cách tự nhiên mà không cần ép ngực hay các biện pháp cứu sinh khác.
Các nhà nghiên cứu nh́n vào lỗ ngực của lợn. Ở mỗi con lợn OrganEx hiển thị hoạt động điện trên màn h́nh, tim đang co bóp rơ ràng. Không con nào trong số năm con vật trong nhóm được điều trị bằng ECMO cho thấy bất kỳ hoạt động điện hoặc co thắt nào.
https://photo-baomoi.bmcdn.me/w700_r1/2023_01_18_83_448413 53/6bba438257cfbe91e7de .jpg
Một phần hệ thống BrainEx, được sử dụng để thí nghiệm với năo lợn
Sau sáu giờ truyền dịch, các nhà nghiên cứu đă sử dụng một loại thuốc trợ tử và ngắt kết nối máy. Họ đă kiểm tra mô từ các cơ quan quan trọng của lợn, bao gồm tim, phổi, gan, thận và năo, dưới kính hiển vi. H́nh dạng và tổ chức của các tế bào trông tốt hơn rơ rệt trong các mẫu OrganEx so với các mẫu từ lợn được cung cấp ECMO. Các thử nghiệm khác cho thấy hoạt động phục hồi của các gen sửa chữa tế bào cụ thể sau khi điều trị bằng OrganEx.
OrganEx hiệu quả đến mức một số thay đổi có thể nh́n thấy rơ ràng bằng mắt thường. Lợn được điều trị không có các dấu hiệu chết điển h́nh như cứng cơ và đổi màu tím. “Con vật trông khác hẳn", Sestan nói.
Các nhà khoa học vẫn đang bối rối về ư nghĩa của kết quả OrganEx. Các thí nghiệm đă được thực hiện trên động vật và c̣n nhiều năm nữa trước khi chúng có thể ảnh hưởng đến y học cho con người.