Yalen yliopiston neurotutkija Nenad Sestan kohahdutti huhtikuussa tahattomasti kansainvälistä tiedeyhteisöä. Hän kertoi Yhdysvaltain terveysviraston (NIH) suljetussa kokouksessa onnistuneensa pitämään sikojen aivoja ”hengissä” niiden kehon ulkopuolella.

Toivoen, että tieto tutkimuksesta ei leviäisi suuren yleisön tietoisuuteen, hän kertoi tehneensä kokeita 100–200 teurastamolla dekapitoidun sian aivoilla. Uutinen nousi kuitenkin esille MIT Technology Reviewin seikkaperäisen artikkelin myötä.

Menetelmä toimisi minkä tahansa eläinlajin, myös ihmisen kohdalla.

Pumppujen, lämmittimien ja keinotekoisen veren avulla toimiva BrainEx-laitteisto kuljettaa happea aivojen jokaiseen sopukkaan palauttaen aivojen toimintakyvyn, Sestan kertoi. Sikojen aivokäyrät vastaavat koomapotilaan aivokäyrää, joten sikojen tietoisuutta tutkijat eivät (vielä) ole onnistuneet palauttamaan.

”Eläimen aivot eivät ole tietoisia mistään. Olen hyvin luottavainen sen suhteen”, Sestan kertoi.

Tähän asti sikojen aivoja on pidetty keinotekoisesti hengissä vain 36 tuntia, mutta Sestanin mukaan aivot pysyisivät toimintakykyisenä niin kauan kuin ne ovat kiinni koneessa.

Aivot kytketään BrainEx-laitteeseen noin neljä tuntia sian kuoleman jälkeen. Tässä välissä tapahtuvat aivovauriot ja solukuolema voivat Sestanin mukaan selittää aivosignaalien puutteen, mutta sen voivat aiheuttaa myös keinotekoisessa veressä käytetyt kemikaalit.

Kyseessä on ensimmäinen kerta, kun suurikokoisen nisäkkään aivojen toiminta on onnistuneesti palautettu. Sestan uskoo, että menetelmä toimisi minkä tahansa eläinlajin, myös ihmisen kohdalla.

Sestan tiimeineen ei ole yrittänyt palauttaa aivoihin tietoisuutta, koska tällöin he ”astuisivat kartoittamattomalle alueelle”, jolla kukaan ei ole aiemmin liikkunut.

(Kuvituskuva: iStockphoto)

Aivosähkökäyrän tasaisuus ei kuitenkaan estä tutkimusta kokonaan, Kalifornian San Diegon yliopiston neurotutkija Anna Devor muistuttaa.

”Monet muut asiat jatkavat tikittämistään”, hän toteaa.

Sestan ilmaisi NIH:lle huolenaiheensa siitä, miten tekniikkaa voitaisiin käyttää tulevaisuudessa.

”Hypoteettisesti joku voisi kehittää teknologiaamme ja palauttaa ihmisen aivojen aktiivisuuden. Se tarkoittaisi samalla ihmisyyden palauttamista. Jos tällä ihmisellä on muistot, sekoaisin täydellisesti.”

Juuri tästä syystä Sestan halusi pitää tutkimuksensa toistaiseksi salassa suurelta yleisöltä. Aivojen – ihmisen tai eläimen – henkiinherättäminen ja mahdollinen tietoisuuden palauttaminen herättää etiikan ja lakipuolen asioihin liittyvien kysymyksien vyöryn, joihin kenelläkään ei vielä ole vastausta.

Jos kehon ulkopuolella eläviin ihmisaivoihin onnistuttaisiin palauttamaan tietoisuus, kyseessä voisi olla äärimmäinen ”isolaatiotankki” – jossa henkilöllä ei ole korvia, silmiä tai tapaa kommunikoida ulkomaailman kanssa.

Olisiko aivoilla kuitenkin identiteetti ja muistot? Olisiko kyseessä elävä vai kuollut ihminen? Olisiko aivoja eettistä paloitella tieteen nimissä? Mitä aivoille tehdään tutkimuksen päätteeksi?

Nämä ovat vain esimerkkejä kysymyksistä, joihin tutkijat tarvitsevat vastauksen ennen seuraavien askelien ottamista.

Asiaan on ottanut kantaa Nottingham Trent Universityn luennoitsija Benjamin Curtis The Conversation -sivulla. Curtis kirjoittaa, että aivojen pitäminen hengissä saattaa olla ”kuolemaakin pahempi kohtalo”.

”Parhaassa tapauksessa viettäisit elämääsi vain omat ajatuksesi seuranasi. Jotkut ovat väittäneet, että vaikka sinulla olisi täysin toimiva vartalo, kuolemattomuus olisi piinallista. Ilman mitään yhteyttä ulkoiseen todellisuuteen, se olisi vain elävää helvettiä.”

Curtis toteaa, että aivot eivät voisi millään tavoin reagoida tai ilmaista hätäänsä, ja tämä olotila voisi jatkua loputtomiin.

Keinotekoisesti hengissä pidettäviä aivoja voitaisiin käyttää esimerkiksi kokeellisten alzheimer- tai syöpähoitojen testaamiseen

Yalen yliopiston tutkimus on valtava edistysaskel, sillä kehon ulkopuolella elävät aivot mahdollistavat aivojen koostumuksen ja yhteyksien tutkimuksen ennennäkemättömällä tavalla. Neljä vuotta sitten alkaneen projektin tarkoitus onkin rakentaa koko aivot kattava ”atlas”.

Mitä enemmän aivoista tiedetään, sitä paremmin neurotutkijat voivat hoitaa sairauksia kuten autismia tai alzheimerin tautia. Sestan esitti NIH:lle, että keinotekoisesti hengissä pidettäviä aivoja voitaisiin käyttää esimerkiksi kokeellisten alzheimer- tai syöpähoitojen testaamiseen, jotka olisivat liian vaarallisia testattavaksi elävillä.

Toki kyseessä on myös jälleen askel kohti ikuista elämää, joko sitten uudessa isäntäkehossa tai osana aivo–tietokonekäyttöliittymää. Vielä nykyteknologialla kummankaan skenaarion toteuttaminen ei kuitenkaan ole ”edes etäisesti mahdollista”, muistuttaa Cambridgen yliopiston psykiatrisen tutkimuksen osaston johtaja Steve Hyman.

Tällaista kartoittamattomalla alueella liikkuvaa tutkimusta toteutetaan parhaillaan useissa laboratorioissa ympäri maailman. Ihmisen kantasoluista voidaan jo nyt kasvattaa organoideja, eli minikokoisia ja yksinkertaisia aivokudoksia. Samaan aikaan keinotekoisten kimeerien kehitys hämärtää rajaa ihmisten ja eläimien välillä.

”Eettinen pohjatyö on valettava vielä kun aivosurrogaatit ovat varhaisessa kehitysvaiheessa.”

Viimeaikaiset kehitysaskeleet näillä tutkimusaloilla ovat synnyttäneet perustavanlaatuisia kysymyksiä paitsi etiikasta myös omistusoikeudesta, tutkimusdatan jakamisesta – ja jopa siitä, mihin raja elämän ja kuoleman välillä vedetään.

Aivo-organoideja kasvatetaan laboratorioissa kantasolujen avulla. Suurimmat tähän mennessä kasvatetut ovat neljän millimetrin kokoisia ja sisältävät noin 2–3 miljoonaa solua. (Kuva: Genome Institute of Singapore, A*STAR)

Nature-tiedejulkaisussa huhtikuun lopulla julkaistussa pääkirjoituksessa pohditaan ja etsitään vastauksia näihin kysymyksiin. Sen on allekirjoittanut 17 maailman johtavaa alojen tutkijaa, Sestan mukaanlukien.

”Meidän mielestämme näiden haasteellisten kysymysten ei pitäisi hidastaa tätä tutkimusta. Kokeelliset mallit ihmisaivoista voivat auttaa meitä selvittämään psykiatristen ja neurologisten sairauksien mysteerejä, jotka ovat pitkään olleet epäselviä”, artikkelissa kirjoitetaan.

”Mutta varmistaaksemme tutkimuksen menestymisen ja saadaksemme sille yleisön hyväksynnän, eettinen pohjatyö on valettava vielä kun aivosurrogaatit ovat varhaisessa kehitysvaiheessa.”

Editoriaalin kokonaisuudessaan pääset lukemaan tästä. Sikojen aivojen elvyttämisestä kertoo MIT Technology Review -sivusto.