Il giorno in cui ha avuto un infarto, Sonia Olea Coontz, una trentunenne di Long Beach, in California, si stava preparando per iniziare una nuova carriera come addestratrice di cani. Aveva appena concluso una settimana di addestramento e lei e il suo ragazzo stavano portando i loro cani al parco. Ma continuava a succedere qualcosa di strano: cercava di dire una cosa e finirebbe per dirne un'altra.
Di sera, il suo ragazzo le stava preoccupando dicendo che la parte destra del suo viso era svanita. Non era in grado di concentrarsi su nulla, tranne le pareti della camera da letto, e si chiedeva come fossero diventati così bianchi. "È stato molto surreale", ricorda.
Coontz trascorse i successivi sei mesi in gran parte addormentato. Un giorno tentò di muovere un braccio, ma non ci riuscì. Quindi una gamba, ma non riusciva nemmeno a muoverla. Tentò di chiamare il suo ragazzo ma non riuscì a pronunciare il suo nome. "Sono intrappolata in questo corpo", ricorda ricordando.
Era il maggio 2011. Nei successivi due anni, Coontz ha apportato solo piccoli miglioramenti. Ha sviluppato un vocabolario parlato di 20 parole e ha potuto camminare per cinque minuti prima di aver bisogno di una sedia a rotelle. Poteva muovere il braccio e la gamba destra di pochi centimetri e la spalla destra soffriva costantemente. Quindi, quando venne a conoscenza di una sperimentazione clinica di un nuovo trattamento presso la Stanford University School of Medicine, non ebbe paura che ciò avrebbe comportato la perforazione attraverso il cranio.
A Stanford, una scansione a risonanza magnetica ha mostrato danni alla metà sinistra del cervello di Coontz, un'area che controlla il linguaggio e la parte destra del corpo. Ictus ischemici, come quello di Coontz, si verificano quando un coagulo blocca un'arteria che trasporta sangue nel cervello. (Gli ictus emorragici più rari, ma più mortali sono il risultato di vasi sanguigni indeboliti che si rompono nel cervello.) Degli circa 800.000 americani che hanno ictus ogni anno, la maggior parte effettua i loro recuperi più significativi entro sei mesi. Successivamente, le loro disabilità dovrebbero essere permanenti.
Il giorno della procedura di Coontz, Gary Steinberg, la cattedra di neurochirurgia, ha praticato un buco di dimensioni nichel nel cranio di Coontz e iniettato cellule staminali attorno alla parte interessata del suo cervello. Quindi tutti hanno aspettato. Ma non per molto.
Coontz ricorda di essersi svegliato poche ore dopo con un mal di testa lancinante. Dopo che le medicine hanno calmato il dolore, qualcuno le ha chiesto di muovere il braccio. Invece di spostarlo a pochi centimetri, lo sollevò sopra la sua testa.
"Ho appena iniziato a piangere", ricorda. Provò una gamba e scoprì che era in grado di sollevarla e sollevarla. "Mi sentivo come se tutto fosse morto: il braccio, la gamba, il cervello", dice. "E mi sento come se si fosse appena svegliato."
Coontz fa parte di un piccolo gruppo di pazienti con ictus che hanno subito il trattamento sperimentale con cellule staminali introdotto da Steinberg. La saggezza convenzionale ha a lungo sostenuto che i circuiti cerebrali danneggiati dall'ictus sono morti. Ma Steinberg faceva parte di un piccolo gruppo di ricercatori che credevano di poter essere dormienti e che le cellule staminali potevano spingerle svegli. I risultati del suo processo, pubblicato a giugno 2016, indicano che potrebbe avere ragione.
"Questo importante studio è uno dei primi a suggerire che la somministrazione di cellule staminali nel cervello può promuovere un recupero neurologico duraturo se somministrato da mesi a anni dopo l'insorgenza dell'ictus", afferma Seth Finklestein, neurologo di Harvard e specialista dell'ictus presso il Massachusetts General Hospital. "La cosa interessante è che le cellule stesse sono sopravvissute solo per un breve periodo di tempo dopo l'impianto, indicando che hanno rilasciato fattori di crescita o altrimenti cambiato in modo permanente i circuiti neurali nel cervello post-ictus."
Steinberg, nativo di New York City, trascorse la sua carriera all'inizio frustrato dalla carenza di terapie per l'ictus. Ricorda di aver fatto una rotazione neurologica negli anni '70, lavorando con una donna che era paralizzata da una parte e non sapeva parlare. "Abbiamo individuato esattamente dove si trovava nel suo cervello", afferma Steinberg. Ma quando Steinberg le chiese come trattarla, il neurologo presente rispose: "Sfortunatamente, non esiste un trattamento". Per Steinberg, "nessun trattamento" non era abbastanza buono.
Dopo aver conseguito il suo MD / PhD da Stanford nel 1980, Steinberg è diventato presidente del dipartimento di neurochirurgia della scuola. Nel 1992, ha co-fondato lo Stanford Stroke Center con due colleghi.
Negli anni seguenti, sono emersi due trattamenti per i pazienti con ictus acuto. L'attivatore del plasminogeno tissutale, o TPA, è stato approvato dalla FDA nel 1996. Consegnato dal catetere nel braccio, poteva dissolvere i coaguli, ma doveva essere somministrato entro poche ore dall'ictus e causava emorragie fino al 6 percento dei pazienti . La trombectomia meccanica emerse circa un decennio più tardi: inserendo un catetere in un'arteria dell'inguine e facendolo serpeggiare nel cervello, i medici potevano rompere un coagulo con un getto di fluido o una minuscola ventosa. Ma quel trattamento poteva essere erogato solo entro sei ore dall'ictus e non poteva essere utilizzato in ogni caso. Dopo la chiusura della finestra, i medici non potevano offrire altro che terapia fisica.
Quando Steinberg iniziò a studiare la terapia con cellule staminali per i pazienti con ictus, nei primi anni 2000, l'idea era ancora poco ortodossa. Le cellule staminali iniziano non specializzate, ma quando si dividono, possono crescere in particolari tipi di cellule. Ciò li rende interessanti per i ricercatori che vogliono creare, ad esempio, nuove cellule produttrici di insulina per diabetici. Ma le cellule staminali aiutano anche i nostri corpi a ripararsi, anche in età adulta. "E questo è il potere che Steinberg sta cercando di sfruttare", afferma Dileep Yavagal, professore di neurologia clinica e neurochirurgia presso l'Università di Miami.
Steinberg ha iniziato a testarlo in un piccolo studio che si è svolto tra il 2011 e il 2013. Diciotto volontari presso il Stanford e il Medical Center dell'Università di Pittsburgh hanno concordato di iniettare le cellule, derivate dal midollo osseo del donatore e coltivate dalla società della Bay Area SanBio, .
Seduto nel suo ufficio, Steinberg avvia le riprese di una donna sulla settantina che indossa una felpa della NASA e fatica a muovere le dita. “È stata paralizzata per due anni. Tutto quello che può fare con la sua mano, il suo braccio, è muovere il pollice ", dice Steinberg. "Ed eccola qui, è un giorno dopo", continua. Sullo schermo, la donna ora tocca le dita sul naso. "Paralizzato per due anni!" Ripete esultante Steinberg.
Il suo staff chiama questa donna e Coontz i loro "pazienti miracolosi". Gli altri migliorarono più lentamente. Ad esempio, un anno dopo l'intervento chirurgico, la metà delle persone che hanno partecipato a un esame di follow-up ha ottenuto 10 o più punti su una valutazione di 100 punti della funzione motoria. Dieci punti sono un miglioramento significativo, afferma Steinberg: "Ciò significa che cambia la vita del paziente". Il suo team non se l'aspettava. "Cambia l'intera nozione - il nostro intero dogma - di ciò che accade dopo un ictus", dice.
Ma come hanno fatto le cellule staminali a far ripartire quei circuiti dormienti? "Se capissimo esattamente cosa è successo", dice ironicamente, "avremmo davvero qualcosa". Ecco cosa non è successo: le cellule staminali non si sono trasformate in nuovi neuroni. In effetti, sono morti entro un mese.
Steinberg pensa che i circuiti in questione siano stati in qualche modo inibiti. Non è esattamente sicuro del perché, ma pensa che l'infiammazione cronica possa essere una ragione. Ha un indizio: dopo la procedura, 13 dei suoi pazienti hanno avuto lesioni temporanee nel cervello. Steinberg pensa che questi abbiano indicato una risposta immunitaria utile. In effetti, la dimensione delle lesioni dopo una settimana era il fattore predittivo più significativo di quanto un paziente avrebbe recuperato.
Per tutti i 18 pazienti, Steinberg pensa anche che le cellule abbiano secreto dozzine, forse centinaia, di proteine. Agendo di concerto, queste proteine hanno influenzato l'ambiente dei neuroni. "In qualche modo", riflette Steinberg, "sta dicendo: 'Puoi agire come una volta."
Alcuni partecipanti hanno avuto reazioni avverse all'intervento, ma non alle cellule stesse. (Un piccolo studio europeo pubblicato in seguito ha anche indicato che le cellule staminali sono sicure per chi soffre di ictus.) E Steinberg afferma che il recupero dei suoi pazienti "era ancora sostenuto su tutte le scale a due anni".
Ora sta collaborando con Yavagal a uno studio controllato randomizzato che includerà 156 pazienti con ictus. Le domande chiave attendono i futuri ricercatori: quante cellule dovrebbero usare i medici? Qual è il modo migliore per amministrarli? E le cellule stanno facendo tutto il lavoro o l'ago stesso contribuisce? La morte delle cellule potrebbe avere un ruolo?
Steinberg pensa che la terapia con cellule staminali possa aiutare ad alleviare il morbo di Parkinson, il morbo di Lou Gehrig, forse anche l'Alzheimer. Il suo laboratorio sta anche testando i suoi effetti sulle lesioni traumatiche al cervello e al midollo spinale. Anche se queste condizioni derivano da origini diverse, pensa che potrebbero coinvolgere tutti i circuiti dormienti che possono essere riattivati. "Sia che lo facciate con le cellule staminali, sia che lo facciate con l'optogenetica, sia che lo facciate con un elettrodo, questo sarà il futuro del trattamento delle malattie neurologiche."
Sei anni dopo il suo ictus, Coontz ora parla liberamente, anche se il suo attuale marito a volte deve aiutarla a trovare le parole. Il dolore alla spalla è sparito. Va in palestra, lava i piatti con entrambe le mani e accompagna il figlio neonato a passeggiare nel passeggino. Per Coontz, la maternità è una delle più grandi gioie della vita post-ictus. Durante la gravidanza, si allenava cinque volte a settimana in modo da poter tenere, fare il bagno e liberare il bambino. Dopo così tante procedure mediche che non riusciva a controllare, questa volta, sentì: "Sono sveglia, posso vedere, so come voglio che sia."
Suo figlio ora ha 1 anno. "Mio marito lo prende e lo tiene sopra la testa, e ovviamente non posso farlo", dice. "Ma lo farò. Non so quando, ma lo farò. Lo garantisco. "
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Questo articolo è una selezione del numero di dicembre della rivista Smithsonian
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