Des chercheurs maintiennent des cerveaux de porc en vie hors du corps

Hanna Barczyk

Dans une étape qui pourrait changer la définition de la mort, les chercheurs ont rétabli la circulation dans le cerveau de porcs décapités et maintenu en vie les organes réanimés pendant 36 heures.

Cet exploit offre aux scientifiques une nouvelle façon d'étudier les cerveaux intacts en laboratoire avec des détails époustouflants. Mais cela inaugure également une nouvelle possibilité bizarre de prolongation de la vie, si jamais les cerveaux humains devaient être maintenus sous assistance respiratoire en dehors du corps.

Le travail a été décrit le 28 mars lors d'une réunion tenue aux National Institutes of Health pour enquêter sur les problèmes éthiques qui se posent alors que les centres de neurosciences américains explorent les limites de la science du cerveau.

Au cours de l'événement, le neuroscientifique de l'Université de Yale, Nenad Sestan, a révélé qu'une équipe qu'il dirige avait expérimenté entre 100 et 200 cerveaux de porc provenant d'un abattoir, rétablissant leur circulation à l'aide d'un système de pompes, d'appareils de chauffage et de sacs de sang artificiel réchauffé à la température corporelle.

Les porcs sont couramment utilisés comme modèles pour la recherche sur les greffes. Un nouveau projet cherche à maintenir leur cerveau après la mort. Carsten Koal | Getty

Il n'y avait aucune preuve que les cerveaux de porc désincarnés aient repris conscience. Cependant, dans ce que Sestan a qualifié de résultat ahurissant et inattendu, des milliards de cellules individuelles dans le cerveau se sont révélées saines et capables d'une activité normale.

Joint par téléphone hier, Sestan a refusé de donner plus de détails, affirmant qu'il avait soumis les résultats pour publication dans une revue scientifique et qu'il n'avait pas l'intention de rendre ses propos publics.

Depuis le printemps dernier, cependant, un cercle grandissant de scientifiques et de bioéthiciens s'est mis à parler de la recherche de Yale, qui implique une percée dans la restauration de la micro-circulation - le flux d'oxygène vers les petits vaisseaux sanguins, y compris ceux situés au plus profond du cerveau.

Ces cerveaux peuvent être endommagés, mais si les cellules sont vivantes, c'est un organe vivant, explique Steve Hyman, directeur de la recherche psychiatrique au Broad Institute de Cambridge, Massachusetts, qui faisait partie des personnes informées des travaux. C'est à la pointe du savoir-faire technique, mais pas si différent de la préservation d'un rein.

Hyman dit que la similitude avec les techniques de préservation d'organes comme le cœur ou les poumons pour la transplantation pourrait amener certains à considérer à tort la technologie comme un moyen d'éviter la mort. Cela peut arriver au point qu'au lieu que les gens disent 'Gèle mon cerveau', ils disent 'Accroche-moi et trouve-moi un corps', dit Hyman.

De tels espoirs sont vains, du moins pour l'instant. Transplanter un cerveau dans un nouveau corps n'est pas possible à distance, selon Hyman.

Cerveau dans un seau

Le système de Yale, appelé BrainEx, consiste à connecter un cerveau à une boucle fermée de tubes et de réservoirs qui font circuler un liquide de perfusion rouge, capable de transporter l'oxygène vers le tronc cérébral, l'artère cérébelleuse et les zones profondes du centre du cerveau. .

Je pense que beaucoup de gens vont commencer à aller dans les abattoirs pour prendre des têtes et comprendre.

Dans sa présentation aux responsables du NIH et aux experts en éthique, Sestan a déclaré que la technique était susceptible de fonctionner chez toutes les espèces, y compris les primates. Ce n'est probablement pas propre aux porcs, a-t-il déclaré.

Les chercheurs de Yale, qui ont commencé à travailler sur la technique il y a environ quatre ans et recherchent un financement du NIH pour cela, ont agi dans le but de construire un atlas complet des connexions entre les cellules du cerveau humain.

Certaines de ces connexions s'étendent probablement sur de grandes régions du cerveau et seraient ainsi plus facilement retrouvées dans un organe complet et intact.

Sestan a reconnu que les chirurgiens de Yale lui avaient déjà demandé si la technologie de préservation du cerveau pouvait avoir des utilisations médicales. Des cerveaux humains désincarnés, a-t-il dit, pourraient devenir des cobayes pour tester des remèdes exotiques contre le cancer et des traitements spéculatifs contre la maladie d'Alzheimer trop dangereux pour être essayés sur les vivants.

La configuration, surnommée en plaisantant le cerveau dans un seau, soulèverait rapidement de sérieuses questions éthiques et juridiques si elle était essayée sur un humain.

Par exemple, si le cerveau d'une personne était réanimé en dehors du corps, cette personne se réveillerait-elle dans ce qui équivaudrait à la chambre de privation sensorielle ultime, sans oreilles, sans yeux ni moyen de communication ? Quelqu'un conserverait-il des souvenirs, une identité ou des droits légaux ? Les chercheurs pourraient-ils disséquer ou éliminer éthiquement un tel cerveau ?

Le cerveau dans une scène de bocal de la comédie de 1983 L'homme aux deux cerveaux . Bien qu'il y ait matière à blagues, à mesure que la technologie de préservation du cerveau progresse, les éthiciens médicaux la prennent au sérieux. Rationaliser | 'L'homme aux deux cerveaux' (1983)

De plus, comme les réglementations fédérales en matière de sécurité s'appliquent aux personnes et non aux tissus morts, il n'est pas certain que la Food and Drug Administration des États-Unis ait son mot à dire sur la possibilité pour les scientifiques de tenter une telle procédure de réanimation.

Il y aura beaucoup de questions étranges même si ce n'est pas un cerveau dans une boîte, a déclaré un conseiller du NIH qui n'a pas souhaité s'exprimer officiellement. Je pense que beaucoup de gens vont commencer à aller dans les abattoirs pour prendre des têtes et comprendre.

Sestan a déclaré qu'il était préoccupé par la façon dont la technologie serait reçue par le public et par ses pairs. Les gens sont fascinés. Nous devons faire attention à la fascination, dit-il.

État comateux

Il est bien connu qu'un cerveau comateux peut être maintenu en vie pendant au moins des décennies. C'est le cas des personnes en état de mort cérébrale dont les familles choisissent de les maintenir attachées à des appareils de ventilation.

Moins bien explorés sont les moyens artificiels de maintenir un cerveau entièrement séparé de son corps. Il y a eu des tentatives précédentes, y compris un rapport de 1993 impliquant des rongeurs, mais l'équipe de Sestan est la première à y parvenir avec un grand mammifère, sans recourir à des températures froides, et avec des résultats aussi prometteurs.

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Au début, le groupe de Yale n'était pas certain qu'un cerveau ex vivo auquel la circulation avait été rétablie reprendrait conscience. Pour répondre à cette question, les scientifiques ont recherché des signes d'activité complexe dans le cerveau des porcs à l'aide d'une version de l'EEG ou d'électrodes placées à la surface du cerveau. Ceux-ci peuvent capter des ondes électriques reflétant une large activité cérébrale indiquant des pensées et des sensations.

Initialement, a déclaré Sestan, ils pensaient avoir trouvé de tels signaux, générant à la fois de l'alarme et de l'excitation dans le laboratoire, mais ils ont ensuite déterminé que ces signaux étaient des artefacts créés par des équipements à proximité.

Sestan dit maintenant que les organes produisent une onde cérébrale plate équivalente à un état comateux, bien que le tissu lui-même ait une apparence étonnamment belle et, une fois disséqué, les cellules produisent des motifs d'apparence normale.

Le manque d'activité électrique plus large pourrait être irréversible s'il est dû à des dommages et à la mort cellulaire. Les cerveaux des porcs ont été attachés à l'appareil BrainEx environ quatre heures après la décapitation des animaux.

Cependant, cela pourrait également être dû aux produits chimiques que l'équipe de Yale a ajoutés au remplacement du sang pour prévenir l'enflure, ce qui freine également considérablement l'activité des neurones. Vous devez comprendre que nous avons tellement de bloqueurs de canaux dans notre solution, a déclaré Sestan au NIH. C'est probablement la raison pour laquelle nous n'obtenons pas de signal.

Sestan a déclaré au NIH qu'il est concevable que les cerveaux puissent être maintenus en vie indéfiniment et que des mesures puissent être tentées pour rétablir la conscience. Il a dit que son équipe avait choisi de ne pas tenter non plus parce que c'est un territoire inexploré.

Ce cerveau animal n'est conscient de rien, j'en suis très confiant, a déclaré Sestan, bien qu'il ait exprimé sa préoccupation quant à la façon dont la technique pourrait être utilisée par d'autres à l'avenir. Hypothétiquement, quelqu'un prend cette technologie, l'améliore et restaure l'activité [cerveau] de quelqu'un. C'est restaurer un être humain. Si cette personne a de la mémoire, je paniquerais complètement.

Expériences cérébrales

La conscience n'est pas nécessaire pour le type d'expériences sur les connexions cérébrales que les scientifiques espèrent mener sur des cerveaux vivants ex vivo. L'activité cérébrale EEG est une ligne plate, mais beaucoup d'autres choses continuent de tourner, explique Anna Devor, neuroscientifique à l'Université de Californie à San Diego, qui connaît bien le projet Yale.

Devor pense que la possibilité de travailler sur des cerveaux vivants intacts serait très agréable pour les scientifiques travaillant à la construction d'un atlas du cerveau. Toute la question de la mort est une zone grise, dit-elle. Mais nous devons nous rappeler que le cerveau isolé n'est pas le même que les autres organes, et nous devons le traiter avec le même niveau de respect que nous accordons à un animal.

Aujourd'hui dans la revue La nature , 17 neuroscientifiques et bioéthiciens, dont Sestan, ont publié un éditorial arguant que les expériences sur les tissus cérébraux humains peuvent nécessiter des protections et des règles spéciales.

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Ils ont identifié trois catégories de substituts cérébraux qui suscitent de nouvelles inquiétudes. Ceux-ci incluent des organoïdes cérébraux (blocs de tissu nerveux de la taille d'un grain de riz), des chimères homme-animal (souris avec du tissu cérébral humain ajouté) et du tissu cérébral humain ex vivo (tel que des morceaux de cerveau retirés pendant la chirurgie).

Ils ont ensuite suggéré une variété de mesures de sécurité éthiques, telles que la drogue des animaux qui possèdent des cellules cérébrales humaines afin qu'ils restent dans un état cérébral de type comateux.

Hyman, qui a également signé la lettre, dit qu'il l'a fait à contrecœur, car il pense que la plupart des scénarios sont exagérés ou improbables. Il est à peine possible qu'un petit organoïde cérébral ressente ou pense quoi que ce soit, dit-il.

Le seul type de recherche qui, selon lui, pourrait nécessiter une action rapide pour établir des règles de la route est la technique non publiée de préservation du cerveau de Sestan (que le La nature éditorial n'a pas discuté). Si les gens veulent garder les cerveaux humains en vie post mortem, c'est un problème plus urgent et plus réaliste, dit Hyman. Étant donné que c'est possible avec un cerveau de porc, il devrait y avoir des lignes directrices pour les tissus humains.

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