Led zabíjí buňky.
Není nic jednoduššího.
Nezáleží na tom, jak chladnou máte mrazák: když voda zamrzne, promění se v ostré krystaly, které doslova roztrhají jemnou strukturu živé hmoty. To je důvod, proč nemůžeme jen tak zamrazit lidský mozek, čekat na apokalypsu nebo čekat, až se objeví pokročilejší medicína. Alespoň do dneška.
“Právě tvorba ledových krystalů způsobuje, že extrémní chlad je obvykle tak destruktivní.”
— Dr. Alexander German
Příroda má však své vlastní triky.
Konkrétně maličký mlok ze Sibiře. Tento obojživelník dokáže přežít desetiletí uvězněný v permafrostu a odolávat teplotám blížícím se -50 °C. Když konečně přijde jaro, setřese mráz a jde dál. Bez poškození. Žádné zranění. Pouze kontinuita života.
Jeho tajemstvím je glycerol.
Tento alkohol produkovaný játry zvířete snižuje bod mrazu v těle a pokrývá buňky ochranným filmem. Zabraňuje tvorbě ledu uvnitř tkání. Jedná se o přírodní nemrznoucí kapalinu. Lékaři již používají analogy tohoto principu k uchování lidských embryí a bezpečně je uchovávají při extrémně nízkých teplotách po celá léta. Embrya jsou ale ve srovnání s mozkem jednoduchá zařízení.
Mozek je labyrintem nervových spojení.
Stovky milionů neuronů propojených miliardami synapsí. Pokud zmrazíte mozek tradičním způsobem, jeho struktura se zničí. Spojení budou přerušena. Signál zmizí. I když neurony přežijí tání, už spolu nebudou moci „mluvit“. Síť bude zničena.
Tým vědců z Uniklinikum Erlangen a FAU si položil otázku: proč neoptimalizovat chemické složení?
Upravili složení konzervantu a křivku chlazení. Cílem bylo vifrifikace – přeměna látky ve sklo. Sklo je samozřejmě pevné, ale jeho molekuly se neuspořádají do destruktivních krystalových mřížek. Zůstávají chaotické. Neuspořádaně. Trezor.
Metodu testovali na myších mozcích a zaměřili se na hipocampus, malou oblast ve tvaru hlemýždě zodpovědnou za paměť. Teplota byla snížena na -130 °C a poté byl život znovu „zapnut“.
Tkáň nezůstala jen tak živá.
Probudila se.
Elektronová mikroskopie ukázala, že nanostruktura byla zachována ve své původní podobě. Žádné poškození od ledových třísek. Žít ale neznamená pracovat. K prokázání platnosti metody tým pozoroval aktivitu neuronů. Elektrické signály procházely sítí stejným způsobem jako před zmrazením. Navíc dlouhodobá potenciace – buněčný základ učení – fungovala na synapsích. Zmrzlý mozek se stále mohl učit. Stále si mohl uchovat nové vzpomínky.
To vyvolává nepříjemnou otázku: stavíme kryopody?
Alexander German to naznačuje. Umělá hibernace. Umístěte pacienta s terminální diagnózou, udržujte ho v limbu a probuďte ho v roce 2070, až bude nalezen lék. Nebo hibernujte astronauty na mezihvězdné cestování.
Samozřejmě to zní jako futuristická fantazie. Praktické úkoly už jsou ale na pořadu dne. Chirurgové odstraňující mozkovou tkáň pacientům s epilepsií nemusí materiál vyhazovat. Zmrazte to. Získejte to později. Testujte drogy na živých řezech lidského mozku místo na krysích protějšcích.
“V budoucnu mohou existovat možnosti léčby, které tomu člověku pomohou.”
– Dr. Herman
Zatím jsme lidi nezmrazili a neprobudili. Propast mezi myším hippocampusem a vědomou myslí je velká, propast, kterou nelze překonat desítky let. Skleněná bariéra je ale překonána. Venku zůstává led. Nervy zůstávají propojené.
Tam, kde předtím bylo všechno rozbité, teď něco funguje.
