Dagen hun fikk hjerneslag, var Sonia Olea Coontz, en 31-åring fra Long Beach, California, klar til å starte en ny karriere som hundetrener. Hun hadde akkurat pakket sammen en ukes trening, og hun og kjæresten tok med sine egne hunder til parken. Men det skjedde noe rart: Hun ville prøve å si en ting og ende opp med å si en annen.
Om kvelden fortalte kjæresten henne bekymret at høyresiden av ansiktet hennes hadde gått slakk. Hun klarte ikke å fokusere på noe annet enn soveromsveggene, og hun lurte på hvordan de hadde blitt så hvite. "Det var veldig surrealistisk, " husker hun.
Coontz tilbrakte det neste halvåret mest. En dag forsøkte hun å bevege en arm, men hun klarte det ikke. Så et bein, men hun kunne ikke bevege det heller. Hun prøvde å ringe etter kjæresten, men kunne ikke si navnet hans. "Jeg er fanget i denne kroppen, " husker hun og tenkte.
Det var mai 2011. I løpet av de neste to årene gjorde Coontz bare små forbedringer. Hun utviklet et 20-ords ordforråd og kunne gå i fem minutter før hun trengte rullestol. Hun kunne bevege høyre arm og bein bare noen få centimeter, og høyre skulder hadde konstante smerter. Så da hun fikk vite om en klinisk utprøving av en ny behandling ved Stanford University School of Medicine, var hun ikke opptatt av at det ville innebære boring gjennom hodeskallen hennes.
På Stanford viste en magnetisk resonansskanning skader på venstre halvdel av Coontzs hjerne, et område som kontrollerer språket og høyre side av kroppen. Iskemiske slag, som Coontz, skjer når en blodpropp blokkerer en arterie som fører blod inn i hjernen. (Sjeldnere, men mer dødelige, hemoragiske slag er et resultat av svekkede blodkar som brister i hjernen.) Av de rundt 800 000 amerikanerne som har slag hvert år, gjør flertallet sine mest betydningsfulle restitusjoner innen seks måneder. Etter det forventes funksjonshemningene deres å være permanente.
På dagen for Coontzs prosedyre, boret Gary Steinberg, styreleder for nevrokirurgi, et nikkelstørrelseshull i Coontzs hodeskalle og injiserte stamceller rundt den berørte delen av hjernen hennes. Da ventet alle. Men ikke lenge.
Coontz husker at han våknet noen timer senere med en uutholdelig hodepine. Etter at medisiner hadde roet smerten, ba noen henne om å bevege armen. I stedet for å flytte dem tomme, løftet hun den over hodet.
"Jeg begynte akkurat å gråte, " husker hun. Hun prøvde benet, og oppdaget at hun klarte å løfte og holde det opp. "Jeg følte at alt var dødt: armen min beinet mitt, hjernen min, " sier hun. "Og jeg føler at det bare våknet."
Coontz er en del av en liten gruppe slagpasienter som har gjennomgått den eksperimentelle stamcellebehandlingen som ble ledet av Steinberg. Konvensjonell visdom har lenge fastholdt at hjernekretser som er skadet av hjerneslag er døde. Men Steinberg var blant en liten kader av forskere som trodde de kunne være sovende i stedet, og at stamceller kunne skyve dem våkne. Resultatene fra rettsaken hans, publisert i juni 2016, indikerer at han godt kan ha rett.
"Denne viktige studien er en av de første som antyder at administrering av stamceller i hjernen kan fremme varig nevrologisk bedring når de gis måneder til år etter begynnelse av hjerneslag, " sier Seth Finklestein, en nevrolog i Harvard og hjerneslagspesialist ved Massachusetts General Hospital. "Det interessante er at cellene i seg selv overlevde i bare en kort periode etter implantasjon, noe som indikerte at de frigjorde vekstfaktorer eller på annen måte endret nevrale kretsløp i hjernen etter hjerneslag."
Steinberg, opprinnelig fra New York City, tilbrakte sin tidlige karriere frustrert av mangelen på slagterapi. Han minnes om å gjøre en nevrologirotasjon på 1970-tallet, og jobbet med en kvinne som var lam på den ene siden og ikke kunne snakke. "Vi bestemte nøyaktig hvor i hjernen hennes hjerneslag var, " sier Steinberg. Men da Steinberg spurte hvordan hun skulle behandle henne, svarte den behandlende nevrologen: “Dessverre er det ingen behandling.” For Steinberg var “ingen behandling” ikke god nok.
Etter å ha tjent sin doktorgrad / doktorgrad fra Stanford i 1980, steg Steinberg for å bli styreleder for skolens avdeling for nevrokirurgi. I 1992 grunnla han Stanford Stroke Center med to kolleger.
I årene som fulgte dukket det opp to behandlinger for akutte hjerneslagpasienter. Tissue plasminogen activator, eller tPA, ble godkjent av FDA i 1996. Levert med kateter i armen kunne det løse opp blodpropp, men det måtte administreres i løpet av få timer etter hjerneslaget og forårsaket blødning hos opptil 6 prosent av pasientene . Mekanisk trombektomi oppstod omtrent et tiår senere: Ved å sette inn et kateter i en arterie i lysken og snake det inn i hjernen, kunne leger bryte opp en koagulering med en væskestråle eller en liten sugekopp. Men at behandlingen bare kunne leveres innen seks timer etter et slag og ikke kunne brukes i alle tilfeller. Etter at vinduet stengte, kunne legene ikke tilby annet enn fysioterapi.
Da Steinberg begynte å undersøke stamcelleterapi for slagpasienter, på begynnelsen av 2000-tallet, var ideen fremdeles uortodoks. Stamceller starter uspesialiserte, men når de deler seg, kan de vokse til bestemte celletyper. Det gjør dem overbevisende for forskere som ønsker å lage for eksempel nye insulinproduserende celler for diabetikere. Men stamceller hjelper også kroppene våre med å reparere seg selv i voksen alder. "Og det er kraften som Steinberg prøver å utnytte, " sier Dileep Yavagal, professor i klinisk nevrologi og nevrokirurgi ved University of Miami.
Steinberg begynte å teste dette i en liten prøve som kjørte mellom 2011 og 2013. Atten frivillige ved Stanford og University of Pittsburgh Medical Center gikk med på å få cellene - avledet fra donor benmarg og dyrket av Bay Area-selskapet SanBio - injisert i hjernen deres .
Han sitter på kontoret sitt og støvler opp bilder av en kvinne i 70-årene iført en NASA-genser og sliter med å vingle fingrene. “Hun har vært lam i to år. Alt hun kan gjøre med hånden, armen, er å bevege tommelen, sier Steinberg. "Og her er hun - dette er en dag senere, " fortsetter han. På skjermen berører kvinnen nå fingrene mot nesen. “Lammet i to år!” Gjentar Steinberg jublende.
Hans stab kaller denne kvinnen og Coontz for deres “mirakelpasienter.” De andre forbedret seg saktere. Et år etter operasjonen fikk for eksempel halvparten av personene som deltok i en oppfølgingseksamen 10 eller flere poeng på en 100-punkts vurdering av motorisk funksjon. Ti poeng er en meningsfull forbedring, sier Steinberg: "Det betyr at det endrer pasientens liv." Teamet hans hadde ikke forventet dette. "Det endrer hele forestillingen - hele dogmen vår - om hva som skjer etter et hjerneslag, " sier han.
Men hvordan startet stamcellene de sovende kretsløpene? "Hvis vi forsto nøyaktig hva som skjedde, " sier han skjevt, "ville vi virkelig ha noe." Her er hva som ikke skjedde: Stamcellene ble ikke til nye nevroner. De døde faktisk i løpet av en måned.
Steinberg mener de aktuelle kretsene på en eller annen måte ble hemmet. Han er ikke helt sikker på hvorfor, men han tror kronisk betennelse kan være en grunn. Han har en anelse: Etter inngrepet hadde 13 av pasientene midlertidige lesjoner i hjernen. Steinberg mener disse indikerte en nyttig immunrespons. Faktisk var størrelsen på lesjonene etter en uke den viktigste prediktoren for hvor mye en pasient ville komme seg.
For alle 18 pasienter tror Steinberg også cellene utskiller dusinvis, kanskje hundrevis av proteiner. Disse proteiner påvirket konsentrene og påvirket nevronenes miljø. "På en eller annen måte, " reflekterer Steinberg, "er det å si:" Du kan oppføre deg som du pleide å handle. "
Noen av deltakerne hadde bivirkninger på operasjonen, men ikke cellene i seg selv. (En liten europeisk studie som ble publisert senere, indikerte også at stamceller er trygge for hjerneslag.) Og Steinberg sier at pasientenes utvinning "fremdeles ble opprettholdt på alle skalaer etter to år."
Han samarbeider nå med Yavagal om en randomisert kontrollert studie som vil omfatte 156 slagpasienter. Sentrale spørsmål venter fremtidige forskere: Hvor mange celler bør leger bruke? Hva er den beste måten å administrere dem på? Og gjør cellene alt arbeidet, eller bidrar nålen selv? Kan cellens død spille en rolle?
Steinberg tror stamcellebehandling kan bidra til å lindre Parkinson, Lou Gehrigs sykdom, kanskje til og med Alzheimers. Laboratoriet hans tester også effekten av traumatiske hjerne- og ryggmargsskader. Selv om disse forholdene kommer fra forskjellige opphav, tror han at de alle kan involvere sovende kretsløp som kan aktiveres på nytt. "Enten du gjør det med stamceller, om du gjør det med optogenetikk, eller om du gjør det med en elektrode, det kommer til å være fremtiden for behandling av nevrologiske sykdommer."
Seks år etter hennes hjerneslag snakker Coontz nå fritt, selv om hennes nå-mannen noen ganger må hjelpe henne med å finne ord. Skuldersmerter hennes er borte. Hun går på treningsstudioet, vasker oppvasken med begge hender og tar sin spedbarnssønn med på turer i barnevognen. For Coontz er morsrollen en av de største gledene i livet etter hjerneslag. Under graviditeten trente hun fem ganger i uken, slik at hun kunne holde og bade og levere babyen. Etter så mange medisinske prosedyrer hun ikke kunne kontrollere, denne gangen følte hun: "Jeg er våken, jeg kan se, jeg vet hvordan jeg vil at dette skal være."
Sønnen hennes er nå 1 år gammel. "Mannen min henter ham og holder ham langt over hodet, og jeg kan tydeligvis ikke gjøre det, " sier hun. "Men jeg vil. Jeg vet ikke når, men det vil jeg. Jeg garanterer det. ”
Abonner på Smithsonian magasin nå for bare $ 12
Denne artikkelen er et utvalg fra desemberutgaven av Smithsonian magazine
Kjøpe
