Названието крионика насочва към погрешна представа. То кара хората да си мислят за замразяване, за тяло, превърнато в лед като пържола в дълбок фризер. Истинската цел обаче е по-сложна и изисква по-внимателен подход. По-точно я описва изразът, който звучи почти като противоречие: съхранение без замразяване. Методът, който прави това възможно, се нарича витрификация. Тук накратко ще обясним в какво се състои, какво постига и, също толкова важно, какво не постига.
Превръщане на тялото в стъкловидно състояние
Витрификацията е процес, при който течност преминава в твърдо състояние, без да се образуват кристали. Думата идва от латинското vitrum, стъкло, и стъклото е точно правилният образ. Когато повечето течности се охладят, те кристализират. При подходящо охлаждане и подходящ химичен състав обаче стават все по-вискозни, докато не се втвърдят в неподвижно аморфно твърдо тяло. Кристали не се образуват. Молекулите запазват почти същата подредба като в течно състояние, но вече не могат свободно да се преместват.
При криосъхранението именно липсата на ледени кристали е решаваща за степента на увреждане на мозъчната тъкан. Водата в клетките на тялото до голяма степен се замества с криопротективни агенти, а тъканта се охлажда под температурата на стъкловидния преход, приблизително между -120 °C и -135 °C, където се втвърдява. Резултатът не е замразено тяло. Това е тъкан в стъкловидно състояние, в което разпадането практически е спряло.
Какво постига витрификацията
Направена правилно, витрификацията постига четири неща едновременно:
- Предотвратява образуването на ледени кристали и съответно механичните увреждания, характерни за замразяването.
- Запазва клетъчната и структурната организация на тъканта, като особено важна е невронната свързаност в мозъка.
- Забавя почти до пълно спиране химичните и биологичните реакции и така силно ограничава разпадането.
- Запазва структурния информационен модел на тъканта, който според тази хипотеза носи информацията за човешката личност, достатъчно добре, за да може бъдеща технология някой ден да я възстанови.
Именно последната точка е същината на биостазиса: ако се запази структурата, според тази хипотеза се запазва и личността, дори за период, който никоя съвременна технология не може да преодолее.
Какво не прави витрификацията
Тук точността е по-важна от възторга. Витрификацията не връща живота. Тя не обръща стареенето и не лекува болестта, причинила смъртта. Сама по себе си тя не гарантира, че някой изобщо ще бъде съживен. Тя единствено съхранява физическия носител на човека достатъчно добре, за да остане открит въпросът за евентуално съживяване, вместо да бъде окончателно решен чрез погребение или кремация. Това е мост към бъдещето, което може и да не успее да довърши тази задача. Затова трябва ясно да се каже, че към момента съживяването не е възможно.
Всичко по-нататък зависи от правилното изпълнение на тази стъпка. Ако ледените увреждания разрушат структурата на мозъка в първите часове, бъдещата медицина няма да може да възстанови загубеното, защото информацията вече ще е унищожена. Витрификацията е решаващата разлика между съхраняването на биологична структура и обикновеното съхраняване на останки. Затова витрификацията е в основата на съвременното криосъхранение.
Кога фиксацията е по-добрият избор
За витрификацията е необходимо криопротекторът да достигне до всички нужни тъкани, което изисква кръвоносна система, способна все още да разпределя течността равномерно. При тежки исхемични увреждания равномерното разпределяне вече не е възможно, а неравномерната перфузия може да доведе до образуване на лед именно в най-важните участъци. За тези случаи съществува втори метод: алдехидно стабилизирано криосъхранение, съкратено ASC.
ASC започва с перфузия на мозъка с глутаралдехид, фиксатор, който свързва белтъците помежду им и ги задържа на място. Разпадането спира веднага, а структурата се фиксира преди началото на охлаждането. След стабилизиране на тъканта концентрацията на криопротектора постепенно се повишава до около 65% етиленгликол, а мозъкът се витрифицира при температура близо до -135 °C за дългосрочно съхранение.
Данните в подкрепа на този метод са особено убедителни. ASC е запазил синаптичната свързаност в цял мозък на прасе достатъчно добре, за да получи голямата награда на Brain Preservation Foundation в категорията за бозайници, след проверка с 3D електронна микроскопия след повторно затопляне.
Този компромис е съществен и трябва да бъде казан ясно. Фиксацията не може да бъде обърната с нито един метод, който е познат или предвидим към момента. Глутаралдехидът запазва конектома с изключителна точност, но го прави чрез химично свързване на белтъците, което изключва възможността тъканта да бъде биологично възстановена. ASC съхранява структурния модел, но не запазва възможността за възстановяване чрез първоначалния биологичен носител. Това поставя въпроса за непрекъснатостта на личността в нейната физическа форма.
Затова този метод не е стандартният избор. Когато перфузията е добра, витрификацията запазва възможността както за структурно съхранение, така и за евентуално биологично възстановяване. До ASC се прибягва, когато алтернативата е пълна загуба на структурата.
Резюме: Съвременното криосъхранение цели витрификация на тъканта, а не замразяване. Криопротекторите ограничават образуването на лед и позволяват на биологичната структура да премине в стабилно стъкловидно състояние.
Разгледайте този практически инструмент
Използвайте интерактивния инструмент, за да разгледате въпроса в тази статия.
Зареждане на интерактивния инструмент…
За допълнително четене