Pada hari dia terserang stroke, Sonia Olea Coontz, 31 tahun dari Long Beach, California, bersiap-siap untuk memulai karier baru sebagai pelatih anjing. Dia baru saja menyelesaikan pelatihan selama seminggu, dan dia dan pacarnya membawa anjing mereka sendiri ke taman. Tetapi sesuatu yang aneh terus terjadi: Dia mencoba mengatakan satu hal dan akhirnya mengatakan yang lain.
Menjelang sore, pacarnya dengan cemas memberitahunya bahwa sisi kanan wajahnya sudah kendur. Dia tidak bisa fokus pada apa pun kecuali dinding kamar, dan dia bertanya-tanya bagaimana mereka menjadi begitu putih. "Itu sangat nyata, " kenangnya.
Coontz menghabiskan enam bulan berikutnya kebanyakan tertidur. Suatu hari dia berusaha menggerakkan lengan, tetapi dia tidak bisa. Kemudian kakinya, tetapi dia juga tidak bisa menggerakkannya. Dia mencoba memanggil pacarnya tetapi tidak bisa menyebutkan namanya. "Saya terjebak dalam tubuh ini, " ingatnya berpikir.
Itu Mei 2011. Selama dua tahun berikutnya, Coontz hanya membuat sedikit peningkatan. Dia mengembangkan kosakata lisan 20 kata dan bisa berjalan selama lima menit sebelum membutuhkan kursi roda. Dia bisa menggerakkan lengan dan kaki kanannya hanya beberapa inci, dan bahu kanannya terus menerus sakit. Jadi ketika dia mengetahui tentang uji klinis perawatan baru di Stanford University School of Medicine, dia tidak bingung bahwa itu akan melibatkan pengeboran melalui tengkoraknya.
Di Stanford, pemindaian resonansi magnetik menunjukkan kerusakan pada bagian kiri otak Coontz, area yang mengontrol bahasa dan sisi kanan tubuh. Stroke iskemik, seperti Coontz, terjadi ketika gumpalan menghalangi arteri yang membawa darah ke otak. (Lebih jarang, tetapi lebih mematikan, stroke hemoragik adalah akibat dari melemahnya pembuluh darah yang pecah di otak.) Dari sekitar 800.000 orang Amerika yang mengalami stroke setiap tahun, mayoritas melakukan pemulihan paling signifikan dalam waktu enam bulan. Setelah itu, disabilitas mereka diharapkan bersifat permanen.
Pada hari prosedur Coontz, Gary Steinberg, ketua bedah saraf, mengebor lubang duri seukuran nikel ke tengkorak Coontz dan menyuntikkan sel-sel induk di sekitar bagian otak yang terkena. Lalu semua orang menunggu. Tapi tidak lama.
Coontz ingat terbangun beberapa jam kemudian dengan sakit kepala yang luar biasa. Setelah obat-obatan meredakan rasa sakit, seseorang memintanya untuk menggerakkan lengannya. Alih-alih memindahkannya beberapa inci, dia mengangkatnya di atas kepalanya.
“Saya baru saja mulai menangis, ” kenangnya. Dia mencoba kakinya, dan menemukan dia mampu mengangkat dan menahannya. "Saya merasa semuanya mati: lengan saya, kaki saya, otak saya, " katanya. "Dan aku merasa seperti baru bangun tidur."
Coontz adalah bagian dari sekelompok kecil pasien stroke yang telah menjalani perawatan sel induk eksperimental yang dipelopori oleh Steinberg. Kebijaksanaan konvensional telah lama menyatakan bahwa sirkuit otak yang rusak akibat stroke sudah mati. Tetapi Steinberg adalah di antara sekelompok kecil kader peneliti yang percaya bahwa mereka mungkin tidak aktif, dan bahwa sel punca bisa mendorong mereka untuk bangun. Hasil persidangannya, yang diterbitkan pada Juni 2016, menunjukkan bahwa ia mungkin benar.
"Studi penting ini adalah salah satu yang pertama menunjukkan bahwa pemberian sel induk ke otak dapat mempromosikan pemulihan neurologis yang langgeng ketika diberikan berbulan-bulan hingga bertahun-tahun setelah serangan stroke, " kata Seth Finklestein, ahli saraf dan spesialis stroke Harvard di Rumah Sakit Umum Massachusetts. "Yang menarik adalah bahwa sel-sel itu sendiri bertahan hanya untuk waktu yang singkat setelah implantasi, menunjukkan bahwa mereka melepaskan faktor pertumbuhan atau mengubah sirkuit saraf secara permanen di otak pasca-stroke."
Steinberg, yang berasal dari New York City, menghabiskan awal karirnya frustrasi dengan kelangkaan terapi stroke. Dia ingat melakukan rotasi neurologi pada 1970-an, bekerja dengan seorang wanita yang lumpuh di satu sisi dan tidak bisa berbicara. "Kami menunjukkan dengan tepat di mana di otaknya stroke-nya, " kata Steinberg. Tetapi ketika Steinberg bertanya bagaimana cara mengobatinya, ahli saraf yang hadir menjawab, “Sayangnya, tidak ada pengobatan.” Bagi Steinberg, “tidak ada perawatan” tidak cukup baik.
Setelah mendapatkan gelar MD / PhD dari Stanford pada 1980, Steinberg bangkit untuk menjadi ketua departemen bedah saraf sekolah. Pada tahun 1992, ia ikut mendirikan Stanford Stroke Center dengan dua rekannya.
Pada tahun-tahun berikutnya, dua perawatan muncul untuk pasien stroke akut. Activator plasminogen jaringan, atau tPA, telah disetujui oleh FDA pada tahun 1996. Disampaikan oleh kateter ke lengan, itu dapat melarutkan gumpalan, tetapi perlu diberikan dalam beberapa jam setelah stroke dan menyebabkan pendarahan pada hingga 6 persen pasien. . Trombektomi mekanis muncul sekitar satu dekade kemudian: Dengan memasukkan kateter ke dalam arteri di selangkangan dan memasukkannya ke otak, dokter dapat memecah gumpalan dengan jet cairan atau cangkir hisap kecil. Tetapi perawatan itu hanya bisa diberikan dalam waktu enam jam setelah stroke dan tidak dapat digunakan dalam setiap kasus. Setelah jendela ditutup, dokter tidak bisa memberikan apa-apa selain terapi fisik.
Ketika Steinberg mulai mencari terapi sel induk untuk pasien stroke, pada awal 2000-an, idenya masih ortodoks. Sel induk mulai tidak terspesialisasi, tetapi ketika mereka membelah, mereka dapat tumbuh menjadi jenis sel tertentu. Itu membuat mereka menarik bagi para peneliti yang ingin membuat, misalnya, sel penghasil insulin baru untuk penderita diabetes. Tetapi sel punca juga membantu tubuh kita memperbaiki diri, bahkan saat dewasa. "Dan itulah kekuatan yang coba dimanfaatkan oleh Steinberg, " kata Dileep Yavagal, seorang profesor neurologi klinis dan bedah saraf di University of Miami.
Steinberg mulai menguji ini dalam uji coba kecil yang berlangsung antara 2011 dan 2013. Delapan belas sukarelawan di Stanford dan University of Pittsburgh Medical Center sepakat untuk memiliki sel-sel - yang berasal dari sumsum tulang donor dan dikultur oleh perusahaan Bay Area SanBio - disuntikkan ke otak mereka .
Duduk di kantornya, Steinberg membuat rekaman seorang wanita berusia 70-an mengenakan kaus NASA dan berjuang untuk menggoyangkan jari-jarinya. “Dia lumpuh selama dua tahun. Yang bisa dia lakukan dengan tangannya, lengannya, adalah menggerakkan ibu jarinya, ”kata Steinberg. "Dan ini dia — ini satu hari kemudian, " dia melanjutkan. Di layar, wanita itu sekarang menyentuh hidungnya. "Lumpuh selama dua tahun!" Steinberg mengulangi dengan gembira.
Stafnya menyebut wanita ini dan Coontz sebagai "pasien ajaib". Yang lain membaik lebih lambat. Sebagai contoh, setahun setelah operasi mereka, setengah dari orang yang berpartisipasi dalam ujian tindak lanjut memperoleh 10 poin atau lebih pada penilaian 100 poin fungsi motorik. Sepuluh poin merupakan peningkatan yang bermakna, kata Steinberg: "Itu menandakan bahwa itu mengubah hidup pasien." Timnya tidak mengharapkan ini. “Itu mengubah seluruh gagasan — seluruh dogma kita — tentang apa yang terjadi setelah stroke, ” katanya.
Tetapi bagaimana sel-sel induk melompat memulai sirkuit yang tidak aktif itu? "Jika kita benar-benar mengerti apa yang terjadi, " katanya dengan masam, "kita benar-benar memiliki sesuatu." Inilah yang tidak terjadi: sel-sel induk tidak berubah menjadi neuron baru. Bahkan, mereka mati dalam waktu sebulan.
Steinberg berpikir sirkuit yang dimaksud entah bagaimana terhambat. Dia tidak yakin mengapa, tetapi dia berpikir peradangan kronis bisa menjadi salah satu alasannya. Dia memiliki petunjuk: Setelah prosedur, 13 pasiennya memiliki lesi sementara di otak mereka. Steinberg berpikir ini menunjukkan respons kekebalan yang membantu. Faktanya, ukuran lesi setelah satu minggu adalah prediktor paling signifikan dari seberapa banyak pasien akan pulih.
Untuk semua 18 pasien, Steinberg juga berpikir sel-sel mengeluarkan puluhan, mungkin ratusan, protein. Bertindak serempak, protein-protein ini memengaruhi lingkungan neuron. "Entah bagaimana, " Steinberg merefleksikan, "ia mengatakan, 'Kamu bisa bertindak seperti dulu.'"
Beberapa peserta memiliki reaksi yang merugikan terhadap operasi, tetapi tidak pada sel itu sendiri. (Sebuah penelitian kecil di Eropa yang diterbitkan kemudian juga menunjukkan bahwa sel-sel punca aman untuk penderita stroke.) Dan Steinberg mengatakan pemulihan pasiennya "masih dipertahankan pada semua skala pada dua tahun."
Dia sekarang berkolaborasi dengan Yavagal pada studi terkontrol acak yang akan mencakup 156 pasien stroke. Pertanyaan kunci menunggu peneliti masa depan: Berapa banyak sel yang harus digunakan dokter? Apa cara terbaik untuk mengaturnya? Dan apakah sel-sel melakukan semua pekerjaan, atau apakah jarum itu sendiri yang berkontribusi? Mungkinkah kematian sel berperan?
Steinberg berpikir terapi sel induk mungkin membantu meringankan Parkinson, penyakit Lou Gehrig, bahkan mungkin Alzheimer. Laboratoriumnya juga menguji efeknya pada otak traumatis dan cedera tulang belakang. Meskipun kondisi-kondisi ini muncul dari asal-usul yang berbeda, ia berpikir bahwa semua itu mungkin melibatkan sirkuit aktif yang dapat diaktifkan kembali. "Apakah Anda melakukannya dengan sel punca, apakah Anda melakukannya dengan optogenetik, apakah Anda melakukannya dengan elektroda, itu akan menjadi masa depan untuk mengobati penyakit neurologis."
Enam tahun setelah stroke, Coontz sekarang berbicara dengan bebas, meskipun suaminya sekarang terkadang harus membantunya menemukan kata-kata. Nyeri pundaknya hilang. Dia pergi ke gym, mencuci piring dengan kedua tangan dan membawa putra bayinya berjalan di kereta dorong. Bagi Coontz, menjadi ibu adalah salah satu kesenangan terbesar dalam kehidupan pasca-stroke. Selama kehamilannya, ia berolahraga lima kali seminggu sehingga ia bisa menggendong dan memandikan serta melahirkan bayinya. Setelah begitu banyak prosedur medis yang tidak dapat dia kendalikan, kali ini, dia merasa, "Saya bangun, saya bisa melihat, saya tahu bagaimana saya ingin ini terjadi."
Putranya sekarang berusia 1 tahun. "Suamiku mengangkatnya dan memegangnya jauh di atas kepalanya, dan jelas aku tidak bisa melakukan itu, " katanya. "Tapi aku akan melakukannya. Saya tidak tahu kapan, tetapi saya akan tahu. Saya jamin itu. "
Berlangganan majalah Smithsonian sekarang hanya dengan $ 12
Artikel ini adalah pilihan dari majalah Smithsonian edisi Desember
Membeli
