Lód zabija komórki.
Nie ma nic prostszego.
Nie ma znaczenia, jak zimna jest Twoja zamrażarka: gdy woda zamarza, zamienia się w ostre kryształy, które dosłownie rozrywają delikatną strukturę żywej materii. Dlatego nie możemy po prostu włożyć ludzkiego mózgu do głębokiego zamrożenia, przeczekać apokalipsę lub poczekać na pojawienie się bardziej zaawansowanej medycyny. Przynajmniej do dzisiaj.
„To właśnie powstawanie kryształków lodu sprawia, że ekstremalne zimno jest zwykle tak destrukcyjne”.
— Doktor Aleksander German
Natura ma jednak swoje triki.
Konkretnie malutka salamandra z Syberii. Płaz ten może przetrwać dziesiątki lat uwięziony w wiecznej zmarzlinie, wytrzymując temperatury dochodzące do -50°C. Kiedy w końcu nadchodzi wiosna, otrząsa się z mrozu i rusza dalej. Żadnych uszkodzeń. Żadnych kontuzji. Tylko ciągłość życia.
Jego sekretem jest glicerol.
Alkohol ten wytwarzany przez wątrobę zwierzęcia obniża temperaturę zamarzania organizmu i pokrywa komórki ochronnym filmem. Zapobiega tworzeniu się lodu wewnątrz tkanek. Jest to naturalny płyn przeciw zamarzaniu. Lekarze już stosują analogie tej zasady do konserwacji ludzkich embrionów, bezpiecznie przechowując je przez lata w ultraniskich temperaturach. Ale embriony to proste urządzenia w porównaniu do mózgu.
Mózg to labirynt połączeń neuronowych.
Setki milionów neuronów połączonych miliardami synaps. Jeśli zamrozisz mózg w tradycyjny sposób, jego struktura zostanie zniszczona. Połączenia zostaną zerwane. Sygnał zaniknie. Nawet jeśli neurony przetrwają odwilż, nie będą już mogły ze sobą „rozmawiać”. Sieć zostanie zniszczona.
Zespół naukowców z Uniklinikum Erlangen i FAU zadał pytanie: dlaczego nie zoptymalizować składu chemicznego?
Dostosowali skład konserwujący i krzywą chłodzenia. Celem była wifryfikacja – zamiana tkaniny w szkło. Szkło jest oczywiście stałe, ale jego cząsteczki nie układają się w niszczycielskie sieci krystaliczne. Pozostają chaotyczne. Nieporządny. Bezpieczna.
Przetestowali tę metodę na mózgach myszy, koncentrując się na hipokampie – małym obszarze w kształcie ślimaka odpowiedzialnym za pamięć. Temperaturę obniżono do -130°C, po czym życie „włączyło się” na nowo.
Tkanka nie tylko pozostała żywa.
Obudziła się.
Mikroskopia elektronowa wykazała, że nanostruktura zachowała się w swojej pierwotnej formie. Brak uszkodzeń spowodowanych odłamkami lodu. Ale życie nie oznacza pracy. Aby udowodnić zasadność metody, zespół obserwował aktywność neuronów. Sygnały elektryczne przechodziły przez sieć w taki sam sposób, jak przed zamrożeniem. Co więcej, długoterminowe wzmocnienie – komórkowa podstawa uczenia się – działało w synapsach. Zamrożony mózg nadal mógłby się uczyć. Nadal mógł zachować nowe wspomnienia.
Rodzi to niewygodne pytanie: czy budujemy kriopody?
Wskazuje na to Aleksander German. Sztuczna hibernacja. Postaw pacjenta ze śmiertelną diagnozą, trzymaj go w zawieszeniu i obudź go w 2070 roku, gdy zostanie znalezione lekarstwo. Lub zahibernuj astronautów na czas podróży międzygwiezdnych.
Oczywiście brzmi to jak futurystyczna fantazja. Ale zadania praktyczne są już w porządku obrad. Chirurdzy usuwający tkankę mózgową od pacjentów chorych na padaczkę nie muszą wyrzucać materiału. Zamroź to. Zdobądź to później. Testuj leki na żywych skrawkach ludzkiego mózgu zamiast na szczurzych odpowiednikach.
„W przyszłości mogą istnieć możliwości leczenia, które pomogą danej osobie”.
– Doktor Herman
Jak dotąd nie zamrażaliśmy ludzi i nie budziliśmy ich z powrotem. Przepaść pomiędzy hipokampem myszy a świadomym umysłem jest duża i może nie zostać zasypana przez dziesięciolecia. Ale szklana bariera została pokonana. Lód pozostaje na zewnątrz. Nerwy pozostają połączone.
Tam, gdzie wcześniej wszystko było zniszczone, teraz coś działa.
