IJs doodt cellen.
Zo simpel is het.
Het maakt niet uit hoe koud je vriezer wordt, water verandert in scherpe kristallen als het bevriest, en die kristallen versnipperen de delicate machinerie van het leven. Dat is de reden waarom we het menselijk brein niet simpelweg in de diepvries kunnen parkeren, de apocalyps kunnen afwachten, of misschien gewoon kunnen wachten op betere medicijnen. Tot nu toe.
“De vorming van ijskristallen is de reden waarom extreme kou meestal zo schadelijk is.”
— Dr. Alexander Duits
Maar de natuur heeft trucjes.
Concreet een kleine salamander uit Siberië. Deze amfibie overleeft tientallen jaren gevangen in permafrost en trotseert temperaturen die richting de min 50 graden Celsius dalen. Als de lente eindelijk aanbreekt, schudt hij de vorst van zich af en loopt weg. Geen schade. Geen trauma. Gewoon continuïteit.
Het geheim is glycerol.
Deze alcohol, geproduceerd in de lever, verlaagt het vriespunt van het lichaam en bedekt de cellen. Het voorkomt dat er ijs ontstaat in de weefsels. Het is natuurlijk antivriesmiddel. Menselijke medici gebruiken al een versie van dit concept voor menselijke embryo’s, waardoor ze jarenlang veilig blijven bij ultralage temperaturen. Maar embryo’s zijn eenvoudig vergeleken met de hersenen.
Het brein is een bedradingsnachtmerrie.
Honderden miljoenen neuronen verbonden door miljarden synapsen. Je bevriest een brein op de oude manier, je doodt de structuur. De verbindingen klikken. Het signaal sterft. Zelfs als de neuronen de dooi overleven, kunnen ze niet meer met elkaar praten. Het netwerk is kapot.
Het team van Uniklinikum Erlangen en FAU dacht: waarom optimaliseren we de mix niet?
Ze hebben de conserveringschemie en de afkoelcurve aangepast. Het doel was vitrificatie : het weefsel in glas veranderen. Glas is zeker massief, maar de moleculen vormen geen destructieve kristalroosters. Ze blijven willekeurig. Chaotisch. Veilig.
Ze testten het op muizenhersenen. Met name de hippocampus, het kleine zeeschelpvormige gebied dat verantwoordelijk is voor het geheugen. Ze hebben de temperatuur verlaagd tot min 130 graden Celsius. Toen hebben ze het weer ingeschakeld.
Het weefsel bleef niet alleen in leven.
Het werd wakker.
Elektronenmicroscopie toonde aan dat de nanostructuur ongerept bleef. Geen granaatscherven door ijs. Maar leven is iets anders dan werken. Om dit punt te bewijzen, keek het team hoe de neuronen vuren. Elektrische signalen raasden door het netwerk, precies zoals vóór de bevriezing. Sterker nog, lange termijn potentiëring – de cellulaire basis voor leren – werkte op de synapsen. Het bevroren brein kon nog steeds leren. Het kan nog steeds nieuwe herinneringen opslaan.
Dat roept een lastige vraag op: bouwen we cryopods?
Alexander German zinspeelt erop. Kunstmatige winterslaap. Verberg een patiënt met een terminale diagnose, houd hem geschorst en maak hem wakker in 2070 als er een geneesmiddel bestaat. Of breng astronauten in stilstand voor interstellaire vluchten.
Het is duidelijk een zware verkoop. Maar voorlopig is de onmiddellijke overwinning praktisch. Chirurgen die door epilepsie aangetast hersenweefsel verwijderen? Gooi het niet weg. Bevries het. Breng het later naar buiten. Test medicijnen op levende menselijke hersenschijfjes in plaats van op rattenanalogen.
“Op een later tijdstip kan er een behandelingsoptie zijn die de persoon kan helpen.”
— Dr. Duits
We hebben mensen nog niet bevroren. We hebben ze niet wakker gemaakt. De kloof tussen de hippocampus van een muis en een bewuste geest is breed, chasmisch en waarschijnlijk al tientallen jaren onoverkomelijk. Maar de glazen barrière is opgeheven. Het ijs blijft eruit. De zenuwen houden stand.
Iets werkt waar het ooit kapot ging.
