Krionika: šaltas kelias į amžiną gyvenimą ar skysto azoto kapinės?

Mus senai jau nebestebina šaldyti maisto produktai, galintys išbūti šaldytuvo kameroje ištisus mėnesius ir liekantys tokie pat skanūs ir maistingi, lyg jie būtų ką tik pagaminti. Tiek per žinias, tiek veiksmo filmuose esame matę kaip yra gabenama donoro širdis, inkstas, kepenys arba galūnė: sandariame inde su daug ledo gabaliuku donoro organas yra skraidinamas malūnsparniu transplantacijai į ligoninę. Šaltis yra ir neatsiejama neurochirurgijos dalis – gydytojai atšaldo paciento kūną iki 12-18 C, kuomet tenka operuot aneurizmus smegenyse. Nekalbu apie vaisingumo klinikose užšaldoma spermą, kiaušinėlius ar net žmogaus embrionus! Bet ar gali šaltis suteikti mirusiais paskelbtiems žmonėms šansą į antrą – amžiną gyvenimą?

 

Tokia mintis iš pirmo žvilgsnio atrodo jei ne kvaila, tai neįtikėtina: atėjus šaltesniai žiemai naujienose mirga pranešimai apie žmones, kuriems nušalo kojos, rankos, bei apie benamių mirtis nuo šalčio. Tačiau pasižvalgę po gamtą, mes gana lengvai aptinkame pavyzdžius, paneigiančius žudiko šalčio įvaizdį. Arktikoje ir Antarktikos vandenyse gyvenančios žuvų rūšys – arktinės menkiažuvės ir nototeninės ešeržuvės – be problemų išgyvena šaltas žiemas. Jos net gali sušalt į ledą, o atitirpusios nejaučia jokių pasekmių!  Dar įstabesnis yra varlių, gyvenančių šaltame klimate, pavyzdys. Miško varlė (Lithobates sylvaticus) žiemos metu sušąla vos ne į akmenį, tačiau kai pasidaro šilčiau, varlė atitirpsta ir lyg niekur nieko nušuoliuoja savo reikalais!

Kaip matome iš šių pavyzdžių, šaltis nėra būtinai pražūtingas gyvybei. Kodėl gi kitiems gyviams jis yra mirtinas? Nekalbėsiu plačiai apie tai, kad šaltyje išgyvena šaltakraujai padarai, o šiltakraujams šaltyje sutrinka termoreguliacinės funkcijos ir, organizmo temperatūrai nukritus žemiau 28-32 laipsnių Celsijaus, atsiranda pavojus gyvybei svarbių organų funkcijoms – hipotermija. Žinomi atvejai, kuomet lediniame ore išbuvę žmonės sugeba išgyventi hipotermiją, nors, kaip taisyklė, žmogus gali išbūti ne ilgiau valandos 5-10 laipsnių Celsijaus vandenyje. Žymiai svarbiau yra tai, kad ledo tankis yra mažesnis nei vandens, todėl, vandeniui virstant ledu, padidėja užimamas tūris. Jei vanduo buvo uždarytas stikliniame inde, jam pavirtus į ledą atsiradęs slėgis iš vidaus suardys stiklinį indą.

Ledo kristalai gali suardyti ląstelės struktūrą.
Ledo kristalai gali suardyti ląstelės struktūrą.

Šalčiui nepritaikytos gyvo organizmo ląstelės gali būti sudraskytos atsirandančių ląstelėje arba jos išorėje aštriabriaunių ledo kristalų. Galimas ir kitas variantas. Tarp ląstelių pirmiau atsiradęs ledas padidina druskų ir proteinų koncentraciją tarp ląstelių, dėl šios priežasties atsiranda osmotinis slėgis, kuris „ištraukia“ iš ląstelės ten esantį vandenį. Ląstelės praranda savo tūrį, o jų viduje lieka druskų ir proteinų koncentratas, kuris virsta stiklu, kuomet temperatūros pasiekia minus šimtą laipsnių Celsijaus. Atšildžius tokias ląstelės, jų jau nebeįmanoma sutaisyti – pažeidimai yra pernelyg stiprūs.

Šalčiui prisitaikiusių gyvūnų kraujas turi specifinius proteinus, apsaugančius ląsteles nuo šalčio.
Šalčiui prisitaikiusių gyvūnų kraujas turi specifinius proteinus, apsaugančius ląsteles nuo šalčio.

Galite paklausti, o kaip gi šaltų jūrų žuvys ir varlės? Kaip jos išgyvena? Atsakymas paprastas, panašiai kaip vairuotojai žiemą į kuro baką įmaišo specialias priemaišas, taip ir gamta yra suteikusi šiems gyvūnams „antifrizą“ – glikoproteinus. Proteinai neleidžia smulkiems ledo kristalams išaugti iki didelių matmenų – jie tiesiog blokuoja ledo kristalo paviršių, todėl ląstelės nėra pažeidžiamos suledėjimo.

Skysto azoto kapsulės, kuriose yra užšaldyti Arcor klientai, laukiantys šanso į antrą gyvenimą.
Skysto azoto kapsulės, kuriose yra užšaldyti Arcor klientai, laukiantys šanso į antrą gyvenimą.

Ir, nors žmogus negamina šių proteinų, teoriškai egzistuoja šansas žmogaus kūnui išgyventi apledėjimą, jei tarp ląstelių cirkuliuos specifinės „antifrizo“ molekulės. Būtent ši galimybė ir nulėmė visiškai naujos paslaugos – krionikos – atsiradimą. Šiuo metu pasaulyje yra virš 270 mirusių žmonių, kurių kūnai (arba smegenys) po mirties buvo užšaldyti skystame azote su viltimi, kad ateities mokslo pažanga suteiks jiems antrą gyvenimą, o stambiausios tuom užsiimančios kompanijos yra „Alcor“ ir „Cryonics Institute„.

Stiklu pavirtę pacientų kūnai užšaldomi skystame azote.
Stiklu pavirtę pacientų kūnai panardinami į skystą azotą.

Krionikoje naudojama speciali užšaldymo procedūra – vitrifikacija – kuomet žmogaus kūnas arba žmogaus smegenys yra paverčiamos į stiklą, kuris yra saugojamas specialiose skysto azoto konteineriuose. Dėl teisinių priežasčių procesas yra pradedamas tuomet, kuomet yra konstatuojama klinikinė mirtis – tuomet pas „klientą“ atvyksta speciali medikų komandą, kuri suleis kraujo krešėjimą stabdančių medžiagų bei užtikrins pakankamą deguonies lygį smegenyse. Ši komanda transportuoja „kliento“ kūną į artimiausią krionikos laboratoriją, kurioje medikai pašalina vandenį iš „kliento“ kūno bei suleidžia specialų „antifrizą“ – glicerolio pagrindu sukurtą mišinį, pakeičiantį kraują. Vėliau kūnas yra atšaldomas sausame lede iki -130C, tuomet „paciento“ ląstelės virsta stiklu, o pats pacientas yra patalpinamas į skysto azoto pripildytą indą, kuriame kompaniją jam palaikys kiti „pacientai“.

Krioninė procedūra nėra pigus malonumas. Viso kūno užšaldymo kaina, priklausomai nuo firmos, svyruoja apie 150 000200 000 JAV dolerių, pigesnis yra vien tik smegenų užšaldymas – 50 00080 000 JAV dolerių. Nepakanka vien tik sumokėti už operaciją, yra būtina mokėti dar esant gyvam „nario mokestį“, kuris siekia apie 125 arba apie 500 JAV dolerius per metus. „Alcor“ firma gali pasigirti turinti apie 1 000 narių, o krionikos institutas apie 1200 narių.

Galite paklausti, ko šie žmonės tikisi? Kam mokėti tokius pinigus visą gyvenimą ir dar po mirties? Pagrindinis užšaldymo iki stiklo tikslas yra sustabdyt bet kokius cheminius procesus ląstelėse. Kaip jau minėjau, žmogus turi būti paskelbtas mirusiu, tik tuomet jis yra užšaldomas. Klinikinė mirtis dažniausiai reiškia sustojusią širdį, smegenų ląstelės po šio įvykio dar būna gyvos keletą minučių. Būtent į jas ir taikosi krionikos specialistai su viltimi, kad jas laiku užšaldžius, jos nebus sužalotos, o juose esanti informacija – žmogaus sąmonė, atmintis, prisiminimai – bus išsaugoti šalčio. Žmonės yra užšaldomi net tuomet, kuomet praeina kelios valandos po klinikinės mirties. Krionikos advokatai pateisina šią praktiką tuom, kad smegenų struktūra ir kai kurios ląstelių funkcijos išlieka net po tokio ilgo laiko, o ateities medicina gali mokėti „išgydyti“ pokyčius,  įvykusius mirštančiose smegenyse.

Anot krionikos šalininkų, mokslas išras nanobotus, galinčių atgaivinti užšaldytą azote žmogų.
Anot krionikos šalininkų, mokslas išras nanobotus, galinčius atgaivinti užšaldytą azote žmogų.

Jei su užšaldymo procesų ant popieriaus viskas atrodo palyginus gerai, problemos atsiranda tuomet, kada mokslininkai pradeda svarstyti „paciento“ gaivinimo procedūrą. Krionikos šalininkai gana dažnai pasikliauna „technologiniu singuliarumu„, kai kalba apie ateityje įvyksiantį atgaivinimą. Anot jų laikui bėgant žmonės (arba žmonių sukurtas superintelektas) taip gerai įvaldys nanotechnologijas, kad mažyčiai nanorobotai galės pataisyti ir užlopyti toksinų sužalotas ląsteles bei padės atšaldyti žmogaus kūną išvengiant ledo kristalų formavimosi. Taip pat yra populiaru kalbėti apie „smegenų klonavimą“ – procedūrą kuomet užšaldytų smegenų informacija yra nanobotų nuskaitoma ir patalpinama superkompiuteryje, kadangi ateityje žmonės galimai gyvens elektroninėje erdvėje. Kita galimybė yra nuskaitytą informaciją perkelti į naują biologinį kūną, kurį ateities mokslininkai galės išauginti pagal DNR mėginius.

Skeptikai visų pirma kalba apie problemas, susijusias su pačiu užšaldymu. Krionikoje naudojamas „antifrizas“ padeda ląstelėms išlaikyti struktūrinį vientisumą, tačiau jis yra… toksiškas. Šių nuodų pašalinimas iš atšildomo organizmo bus tikras iššūkis. Atšildant kūną ir pašalinus nuodingą antifrizą vėl iškyla pavojus, kad gali susiformuoti ledo kristalai. Kita problema – atšildant ląstelės iš stiklo būsenos, stiklas gali skilti dėl akustinių bangų, panašiai kaip ledo kubelis skilinėja atsidūręs vandenyje. Tai yra rimta problema net su vitrifikacija: į smulkius gabaliukus suskilę dendritai vargu ar veiktų atšildyti. Dar rimtesnis klausimas yra smegenų integralumas. Net sėkmingai atšildžius 99 procentus visų smegenų neuronų, likęs 1 procentas tai yra beveik 1,2 mlrd. neuronų. Panašus kiekis neuronų yra pažeidžiamas įvykus rimtam insultui, o tokį insultą išgyvenę pacientai praranda ištisus atminties bei asmenybės klodus. Nekalbu apie tai, kad jie lieka invalidais visam likusiam gyvenimui.

Apvalioji kirmelė Caenorhabditis elegans pasitarnavo krionikos labui.
Apvalioji kirmėle Caenorhabditis elegans pasitarnavo krionikos labui.

Dirbantiems krionikoje mokslininkams šis klausimas yra ganėtinai svarbus. Specialistai bando patobulinti esamas šaldymo procedūras ir padaryti jas tobulesnėmis. Apie vieną tokį bandymą skelbia tyrėjų grupė savo straipsnyje išėjusiame šiemet. Mokslininkai išmokė apvaliąsias kirmėles (Caenorhabditis elegans) reaguoti į benzaldehido kvapą. Šių sliekų smegenys turi tik keletą šimtų neuronų, tačiau geba įsiminti kvapus. Kirmėles judėjo į specifinę stendo vietą, kuomet užuosdavo šią medžiagą.

Treniruotų ir netreniruotų apvaliųjų kirmelių atsakas į stimulą po užšaldymo ir atšaldymo procedūros.
Treniruotų ir netreniruotų apvaliųjų kirmelių atsakas į stimulą po užšaldymo ir atšaldymo procedūros.

Išmokę kirmėles reaguoti į kvapus, mokslininkai pradėjo lyginti skirtingus krioninio šaldymo būdus bandydami atsakyti į klausimą, ar nepakenkia šaldymo ir atšaldymo procedūros kirmėlėms ir jų atminčiai. Lėtą šaldymo būdą išgyveno tik trečdalis kirmėlių, o vitrifikacija naujuoju „SuperSafe“ metodu išgyveno visos. Ir, nors užšaldymas ir atšaldymas kažkiek paveikė kirmėlių, turinčių tik 302 neuronus, atmintį, kirmėles tebereagavo į kvapnią medžiagą taip pat, kaip ir nešaldytos.

Eksperimentas su kirminais atrodo tikrai gražiai, o jo rezultatai optimistiškai nuteikia, tačiau nereikia pamiršti, kad mūsų smegenys turi gerokai daugiau neuronų. Alternatyviais vertinimais krioninė procedūra sužalotų apie 10 procentų smegenų ląstelių, todėl klausimas, ar atšildytas žmogus liks žmogumi ir netaps „daržove“ lieka pakankamai aktualus.

Mums nereiktų pamiršti ir organizacinių bei finansinių klausimų, susijusių su krionika. Dvi dabartinės firmos negali pasigirti finansiškai stabiliomis pajamomis, jas valdo fanatiškai nusiteikę žmonės, o skysto azoto temperatūros palaikymo kaštai kartu su kitais infrastruktūros kaštais yra didoki. Tarkim, „Arcor“ išgyvena iš pavienių stambių dovanų, o praeityje jau buvo žinomi atvejai, kuomet užšaldyti „pacientų“ kūnai atitirpo pasibaigus pinigams.

Krionikai padės tik ateities stebuklas.
Krionikai padės tik ateities stebuklas.

Pabaigai atsiranda gana geras klausimas: ar norės ateities kartos atgaivinti keletą tūkstančių „akmens amžiaus“ žmonių, kurie greičiausiai nemokės kalbėti ateities kartų kalba, neturės nuosavų lėšų, išgyvens kultūrinį šoką , bus seni, o jų „prisikėlimas“ greičiausiai kainuos gerą pinigą, jei išvis bus įmanomas? Abejoju. Jiems gali pakakti vieno arba kelių „neandertaliečių“ savo smalsumui patenkinti arba užpildyti antropologinio muziejaus vitriną.

Ir vėl nieko naujo… Tik šalta mokslinė realybė prieš nemirtingumo svajonę.

Valar morghulis.

Parašykite komentarą