De dag dat ze een beroerte kreeg, maakte Sonia Olea Coontz, een 31-jarige uit Long Beach, Californië, zich klaar om een nieuwe carrière als hondentrainer te beginnen. Ze had net een week training ingepakt en zij en haar vriend namen hun eigen honden mee naar het park. Maar er gebeurde iets vreemds: ze probeerde het ene te zeggen en uiteindelijk het andere te zeggen.
Tegen de avond vertelde haar vriend haar bezorgd dat de rechterkant van haar gezicht slap was geworden. Ze kon zich nergens op concentreren behalve op de muren van de slaapkamer en ze vroeg zich af hoe ze zo wit waren geworden. "Het was heel surrealistisch, " herinnert ze zich.
Coontz bracht de volgende zes maanden grotendeels in slaap door. Op een dag probeerde ze een arm te bewegen, maar dat lukte niet. Toen een been, maar dat kon ze ook niet bewegen. Ze probeerde haar vriendje te bellen, maar kon zijn naam niet zeggen. "Ik zit gevangen in dit lichaam, " herinnert ze zich denkend.
Dat was mei 2011. In de komende twee jaar bracht Coontz slechts kleine verbeteringen aan. Ze ontwikkelde een 20 woorden tellende woordenschat en kon vijf minuten lopen voordat ze een rolstoel nodig had. Ze kon haar rechterarm en -been slechts enkele centimeters bewegen en haar rechterschouder had voortdurend pijn. Dus toen ze hoorde over een klinische proef van een nieuwe behandeling aan de Stanford University School of Medicine, was ze niet verbaasd dat er door haar schedel moest worden geboord.
Bij Stanford toonde een magnetische resonantiescan schade aan de linkerhelft van Coontz's hersenen, een gebied dat de taal en de rechterkant van het lichaam regelt. Ischemische beroertes, zoals die van Coontz, gebeuren wanneer een stolsel een slagader blokkeert die bloed in de hersenen transporteert. (Zeldzamere, maar dodelijkere hemorragische beroertes zijn het resultaat van verzwakte bloedvaten die in de hersenen scheuren.) Van de ongeveer 800.000 Amerikanen die elk jaar een beroerte hebben, herstelt het merendeel binnen zes maanden. Daarna wordt verwacht dat hun handicap blijvend is.
Op de dag van de procedure van Coontz boorde Gary Steinberg, de voorzitter van de neurochirurgie, een braamgat ter grootte van een nikkel in de schedel van Coontz en injecteerde stamcellen rond het aangetaste deel van haar hersenen. Toen wachtte iedereen. Maar niet voor lang.
Coontz herinnert zich dat hij een paar uur later wakker werd met een ondraaglijke hoofdpijn. Nadat medicijnen de pijn hadden verzacht, vroeg iemand haar om haar arm te bewegen. In plaats van het centimeters te verplaatsen, tilde ze het over haar hoofd.
"Ik begon net te huilen, " herinnert ze zich. Ze probeerde haar been en ontdekte dat ze het kon optillen en omhooghouden. "Ik voelde me alsof alles dood was: mijn arm mijn been, mijn hersenen, " zegt ze. "En ik heb het gevoel dat het net wakker is geworden."
Coontz maakt deel uit van een kleine groep patiënten met een beroerte die de experimentele stamcelbehandeling heeft ondergaan, ontwikkeld door Steinberg. Conventionele wijsheid heeft lang gehandhaafd dat hersencircuits beschadigd door een beroerte dood zijn. Maar Steinberg behoorde tot een klein kader van onderzoekers die dachten dat ze in plaats daarvan sluimerend konden zijn en dat stamcellen hen wakker konden stoten. De resultaten van zijn proces, gepubliceerd in juni 2016, geven aan dat hij misschien gelijk heeft.
"Deze belangrijke studie is een van de eerste die suggereert dat toediening van stamcellen in de hersenen langdurig neurologisch herstel kan bevorderen wanneer het maanden tot jaren na het begin van de beroerte wordt gegeven", zegt Seth Finklestein, een neuroloog en specialist op het gebied van beroerte bij het Massachusetts General Hospital. "Wat interessant is, is dat de cellen zelf slechts een korte periode na de implantatie overleefden, wat aangeeft dat ze groeifactoren hebben vrijgegeven of anderszins de neurale circuits in de hersenen na de beroerte hebben gewijzigd."
Steinberg, een inwoner van New York City, bracht zijn vroege carrière gefrustreerd door het gebrek aan beroerte therapieën. Hij herinnert zich dat hij in de jaren zeventig een neurologische rotatie deed, samenwerkend met een vrouw die aan één kant verlamd was en niet kon praten. "We hebben precies vastgesteld waar in de hersenen haar beroerte was", zegt Steinberg. Maar toen Steinberg vroeg hoe haar te behandelen, antwoordde de behandelend neuroloog: "Helaas is er geen behandeling." Voor Steinberg was "geen behandeling" niet goed genoeg.
Na zijn MD / PhD van Stanford in 1980 te hebben behaald, werd Steinberg voorzitter van de afdeling neurochirurgie van de school. In 1992 richtte hij samen met twee collega's het Stanford Stroke Centre op.
In de jaren die volgden, kwamen twee behandelingen naar voren voor patiënten met een acute beroerte. Weefselplasminogeenactivator, of tPA, werd in 1996 goedgekeurd door de FDA. Afgeleverd door een katheter in de arm, het kon stolsels oplossen, maar het moest binnen een paar uur na de beroerte worden toegediend en veroorzaakte bloedingen bij maximaal 6 procent van de patiënten . Ongeveer tien jaar later ontstond mechanische trombectomie: door een katheter in een slagader in de lies te steken en in de hersenen te slingeren, konden artsen een stolsel breken met een vloeistofstraal of een kleine zuignap. Maar die behandeling kon alleen binnen zes uur na een beroerte worden gegeven en kon niet in alle gevallen worden gebruikt. Nadat het raam gesloten was, konden artsen niets anders dan fysiotherapie aanbieden.
Toen Steinberg begin 2000 begon met het onderzoeken van stamceltherapie voor patiënten met een beroerte, was het idee nog onorthodox. Stamcellen beginnen niet-gespecialiseerd, maar als ze zich delen, kunnen ze uitgroeien tot bepaalde celtypen. Dat maakt ze aantrekkelijk voor onderzoekers die bijvoorbeeld nieuwe insuline producerende cellen voor diabetici willen maken. Maar stamcellen helpen ons lichaam ook zichzelf te herstellen, zelfs op volwassen leeftijd. "En dat is de kracht die Steinberg probeert te benutten, " zegt Dileep Yavagal, een professor in klinische neurologie en neurochirurgie aan de Universiteit van Miami.
Steinberg begon dit te testen in een kleine proef die tussen 2011 en 2013 liep. Achttien vrijwilligers bij Stanford en het University of Pittsburgh Medical Center kwamen overeen om de cellen - afkomstig van donorbeenmerg en gekweekt door het Bay Area-bedrijf SanBio - in hun hersenen te injecteren .
Zittend in zijn kantoor, start Steinberg beelden op van een vrouw in haar jaren '70 die een NASA-sweatshirt draagt en worstelt om met haar vingers te wiebelen. 'Ze is al twee jaar verlamd. Het enige wat ze kan doen met haar hand, haar arm, is haar duim bewegen, 'zegt Steinberg. "En hier is ze - dit is een dag later, " gaat hij verder. Op het scherm raakt de vrouw nu haar vingers aan haar neus. "Twee jaar verlamd!" Herhaalt Steinberg jubelend.
Zijn staf noemt deze vrouw en Coontz hun 'wonderpatiënten'. De anderen verbeterden langzamer. Bijvoorbeeld, een jaar na hun operatie behaalde de helft van de mensen die deelnamen aan een vervolgonderzoek 10 of meer punten op een 100-punts beoordeling van de motorische functie. Tien punten is een betekenisvolle verbetering, zegt Steinberg: "Dat betekent dat het het leven van de patiënt verandert." Zijn team had dit niet verwacht. "Het verandert het hele idee - ons hele dogma - van wat er gebeurt na een beroerte, " zegt hij.
Maar hoe hebben de stamcellen die slapende circuits op gang gebracht? "Als we precies begrepen wat er is gebeurd, " zegt hij wrang, "zouden we echt iets hebben." Dit gebeurde niet: de stamcellen veranderden niet in nieuwe neuronen. In feite stierven ze binnen een maand.
Steinberg denkt dat de circuits in kwestie op de een of andere manier werden geremd. Hij weet niet precies waarom, maar hij denkt dat chronische ontsteking een reden kan zijn. Hij heeft een idee: na de procedure hadden 13 van zijn patiënten tijdelijke laesies in hun hersenen. Steinberg denkt dat deze wijzen op een nuttige immuunrespons. In feite was de grootte van de laesies na één week de belangrijkste voorspeller van hoeveel een patiënt zou herstellen.
Voor alle 18 patiënten denkt Steinberg ook dat de cellen tientallen, misschien honderden eiwitten afscheiden. In onderling overleg beïnvloedden deze eiwitten de omgeving van de neuronen. "Op de een of andere manier, " reflecteert Steinberg, "zegt hij: 'Je kunt doen zoals je vroeger deed.'"
Sommige deelnemers hadden nadelige reacties op de operatie, maar niet op de cellen zelf. (Een klein Europees onderzoek dat later werd gepubliceerd, gaf ook aan dat stamcellen veilig zijn voor mensen met een beroerte.) En Steinberg zegt dat het herstel van zijn patiënten "nog steeds op alle schalen na twee jaar aanhield."
Hij werkt nu samen met Yavagal aan een gerandomiseerd gecontroleerd onderzoek dat 156 beroertepatiënten zal omvatten. Belangrijke vragen wachten op toekomstige onderzoekers: Hoeveel cellen moeten artsen gebruiken? Wat is de beste manier om ze te beheren? En doen de cellen al het werk, of draagt de naald zelf bij? Zou de dood van de cellen een rol kunnen spelen?
Steinberg denkt dat stamceltherapie Parkinson, de ziekte van Lou Gehrig, misschien zelfs de ziekte van Alzheimer kan helpen verlichten. Zijn laboratorium test ook de effecten op traumatische hersen- en ruggenmergletsels. Hoewel deze omstandigheden van verschillende oorsprong zijn, denkt hij dat het allemaal slapende circuits kunnen zijn die opnieuw kunnen worden geactiveerd. "Of je het doet met stamcellen, of je het doet met optogenetica, of je het doet met een elektrode, dat wordt de toekomst voor de behandeling van neurologische aandoeningen."
Zes jaar na haar beroerte spreekt Coontz nu vrijuit, hoewel haar nu-man haar soms moet helpen om woorden te vinden. Haar pijn in de schouder is verdwenen. Ze gaat naar de sportschool, wast de vaat met beide handen en neemt haar zoontje mee op wandelingen in de kinderwagen. Voor Coontz is moederschap een van de grootste geneugten van het leven na een beroerte. Tijdens haar zwangerschap trainde ze vijf keer per week, zodat ze de baby kon vasthouden en baden en afleveren. Na zoveel medische procedures die ze niet kon controleren, voelde ze deze keer: "Ik ben wakker, ik kan zien, ik weet hoe ik dit wil hebben."
Haar zoon is nu 1 jaar oud. "Mijn man pakt hem op en houdt hem ver boven zijn hoofd, en dat kan ik natuurlijk niet", zegt ze. "Maar ik zal. Ik weet niet wanneer, maar ik zal het doen. Ik garandeer het. "
Abonneer je nu op het Smithsonian magazine voor slechts $ 12
Dit artikel is een selectie uit het decembernummer van Smithsonian magazine
Kopen
