Des organes de porc partiellement ravivés chez des animaux morts – les chercheurs sont stupéfaits

Cochon regardant la caméra.

Les porcs qui ont reçu une solution de sang d’un système appelé OrganEx ont montré une activité dans leur cœur, leur foie et leurs reins après leur mort.Crédit : Mario Silva/Getty

Les chercheurs ont restauré1 la circulation et l’activité cellulaire dans les organes vitaux des porcs, tels que le cœur et le cerveau, une heure après la mort des animaux. La recherche remet en question l’idée que la mort cardiaque – qui survient lorsque la circulation sanguine et l’oxygénation s’arrêtent – est irréversible et soulève des questions éthiques sur la définition de la mort. Les travaux font suite aux expérimentations de 2019deux par les mêmes scientifiques dans lesquels ils ravivé les cerveaux désincarnés des cochons quatre heures après la mort des animaux, remettant en cause l’idée que la mort cérébrale est définitive.

Les dernières expériences sont “époustouflantes”, déclare Nita Farahany, neuroéthicienne à l’Université Duke de Durham, en Caroline du Nord. Bien que cette étude soit préliminaire, elle dit qu’elle suggère que certaines limitations perçues du corps humain pourraient être surmontées avec le temps.

Dans l’ouvrage, publié le 3 août dans La nature1, les chercheurs ont connecté des porcs morts pendant une heure à un système appelé OrganEx qui pompait un substitut sanguin dans le corps des animaux. La solution – contenant le sang des animaux et 13 composés tels que des anticoagulants – a ralenti la décomposition des corps et restauré rapidement certaines fonctions organiques, telles que la contraction cardiaque et l’activité du foie et des reins. Bien qu’OrganEx ait aidé à préserver l’intégrité de certains tissus cérébraux, les chercheurs n’ont observé aucune activité cérébrale coordonnée qui indiquerait que les animaux avaient retrouvé une conscience ou une sensibilité.

Comme pour l’article de 2019, l’étude est susceptible de relancer un débat sur la définition de la mort et l’éthique du don d’organes post-mortem. Les auteurs avertissent que ces résultats ne montrent pas que les porcs ont été en quelque sorte réanimés après la mort, surtout en l’absence d’activité électrique dans le cerveau. “Nous avons fait faire aux cellules quelque chose qu’elles n’étaient pas capables de faire” lorsque les animaux étaient morts, explique Zvonimir Vrselja, membre de l’équipe, neuroscientifique à l’Université de Yale à New Haven, Connecticut. “Nous ne disons pas que c’est cliniquement pertinent, mais cela va dans la bonne direction.”

La circulation redémarre

Nenad Sestan, neuroscientifique de Yale et membre de l’équipe, a prédit que ces expériences pourraient fonctionner à la lumière de l’étude sur le cerveau de porc de 2019, car le cerveau est l’organe le plus sensible à la privation d’oxygène. “Si vous pouvez retrouver une fonction dans un cerveau de porc mort, vous pouvez également le faire dans d’autres organes”, dit-il.

Pour le savoir, lui et ses co-auteurs ont modifié la solution BrainEx et la technique utilisée pour cette étude. “BrainEx a été conçu pour un organe spécifique, mais nous avons dû trouver un dénominateur commun qui fonctionne pour tous les organes avec OrganEx”, explique Vrselja. Dans la solution OrganEx, les chercheurs ont inclus des composés qui supprimeraient la coagulation du sang et le système immunitaire, qui est plus actif ailleurs dans le corps que dans le cerveau, dit-il.

Immunomarquages ​​pour l'albumine dans le foie (en haut) et l'actine dans le rein.  Gauche : contrôle de la perfusion.  A droite : Perfusion OrganEx.

Les images de gauche montrent des images de cellules hépatiques (panneau supérieur) et rénales (panneau inférieur) de porcs témoins ; les images de droite montrent des images de porcs traités avec OrganEx, qui ont restauré une certaine intégrité tissulaire et certaines fonctions cellulaires.Crédit : David Andrijevic, Zvonimir Vrselja, Taras Lysyy, Shupei Zhang ; Laboratoire Sestan ; École de médecine de Yale

L’équipe de Sestan a obtenu des porcs auprès d’un éleveur local et les a surveillés pendant trois jours avant de les endormir, de les mettre sous ventilateur et de provoquer un arrêt cardiaque en leur administrant un choc cardiaque. Après avoir confirmé l’absence de pouls, ils ont retiré les animaux des ventilateurs. Une heure après la mort des porcs, ils ont redémarré les ventilateurs et l’anesthésie. Certains des porcs ont ensuite été attachés au système OrganEx ; d’autres n’ont reçu aucun traitement ou ont été raccordés à une machine d’oxygénation par membrane extracorporelle (ECMO), que certains hôpitaux utilisent dans un ultime effort pour fournir de l’oxygène et éliminer le dioxyde de carbone du corps.

Au bout de six heures, les chercheurs ont remarqué que la circulation avait redémarré beaucoup plus efficacement chez les porcs ayant reçu la solution OrganEx que chez ceux ayant reçu l’ECMO ou aucun traitement. L’oxygène avait commencé à circuler dans les tissus sur tout le corps des animaux OrganEx, et un scanner cardiaque a détecté une activité électrique et une contraction. Mais le cœur n’avait pas complètement redémarré, et on ne sait pas exactement ce qu’il faisait chez ces animaux, explique David Andrijevic, neuroscientifique à l’Université de Yale et membre de l’équipe.

Les chercheurs ont également remarqué que les foies des porcs OrganEx produisaient beaucoup plus d’une protéine appelée albumine que les foies des porcs des autres groupes. Et les cellules de chacun des organes vitaux des porcs OrganEx ont répondu au glucose beaucoup plus que les animaux des autres groupes, ce qui suggère que le traitement a relancé le métabolisme.

Les résultats sont frappants compte tenu de la rapidité avec laquelle la décomposition commence après la mort, dit Vrselja. Quelques minutes après l’arrêt du cœur, le corps est privé d’oxygène et les enzymes commencent à digérer les membranes cellulaires, ce qui fait que les organes perdent rapidement leur intégrité structurelle.

Les chercheurs ont également découvert que davantage de gènes responsables de la fonction et de la réparation cellulaires étaient actifs dans tous les principaux organes du groupe OrganEx par rapport aux groupes ECMO ou sans traitement.

Mouvements involontaires

Curieusement, seuls les porcs OrganEx ont commencé à secouer involontairement la tête, le cou et le torse après avoir reçu une injection de colorant de contraste qui a aidé les scientifiques à visualiser le cerveau des animaux après le traitement. Les chercheurs n’avaient pas de bonne explication pour les mouvements, notant qu’il est peu probable que les impulsions se soient produites dans le cerveau, étant donné le manque d’activité électrique. Il est possible que les mouvements soient apparus dans la moelle épinière, qui peut contrôler certaines fonctions motrices indépendamment du cerveau, disent-ils.

Si les découvertes de la restauration cellulaire peuvent être reproduites chez les animaux et éventuellement chez les humains, leurs implications pour la longévité humaine pourraient être aussi « profondes » que l’avènement de la RCR et des ventilateurs, dit Farahany. En effet, la technique pourrait un jour être utilisée pour conserver des organes en vue d’une transplantation – qui est rare – ou même d’une réanimation.

L’ECMO est actuellement utilisé pour tenter de conserver les organes de certaines personnes décédées pour le don, ou pour tenter de réanimer des personnes suite à une crise cardiaque. À ces fins, les médecins doivent généralement commencer l’ECMO peu de temps après la crise cardiaque ou le décès – et les taux de réussite peuvent être faibles, selon la gravité de la blessure, explique Sam Shemie, médecin en soins intensifs au Centre universitaire de santé McGill à Montréal, Canada.

Compte tenu de la différence dans la façon dont les organes des porcs se sont comportés avec OrganEx par rapport à l’ECMO, il s’agit potentiellement d’une étude “point de repère” qui pourrait “augmenter considérablement le nombre d’organes pouvant être récupérés pour la transplantation”, déclare Gabriel Oniscu, chirurgien transplantologue à l’hôpital. Royal Infirmary d’Édimbourg, Royaume-Uni.

Avant que cela ne puisse se produire, d’autres recherches pour évaluer la viabilité des organes récupérés seront cruciales, dit Shemie.

Défis éthiques

Ces implications potentielles s’accompagnent de défis éthiques, dit Farahany, surtout si la technique pouvait un jour restaurer l’activité cérébrale après la mort.

Les chercheurs notent que l’activité électrique dans le cerveau des porcs pourrait avoir été absente parce que la solution qu’ils ont pompée était plus froide (28 ºC) que la température corporelle normale, ou parce qu’elle comprenait des composés anesthésiques et des bloqueurs neuronaux qui auraient pu supprimer ces signaux. Farahany dit qu’il sera important pour les futurs chercheurs de tester toute restauration de l’activité cérébrale, en particulier à la lumière des secousses du cou que les chercheurs ont observées au cours de l’expérience.

L’étude souligne également que la mort n’est pas un moment mais un processus, ce qui rend difficile de trouver une manière uniforme de déclarer une personne décédée, explique Arthur Caplan, bioéthicien à l’Université de New York. Cela signifie que la définition légale de la mort continuera de s’adapter à mesure que la médecine continuera de progresser, ajoute-t-il. “Les gens ont tendance à se concentrer sur la mort cérébrale, mais il n’y a pas beaucoup de consensus sur le moment où la mort cardiaque survient”, dit-il. “Ce document ramène cela à la maison d’une manière importante.”

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