Съхранението на човек е частта от криониката, която днес можем да осъществим. Обратното протичане на процеса е частта, която все още не можем да постигнем.
Твърдението „Все още не можем да обърнем процеса“ включва няколко различни проблема, като някои са значително по-близо до решение от други. Този текст е техническото допълнение към статията „защо възстановяването не е възможно в момента“.
Затоплянето е по-опасният етап
Първата изненада е, че охлаждането е по-лесната част. Именно при затоплянето възникват най-тежките увреждания.
Охлаждането може да се извърши бавно и внимателно. Затоплянето трябва да е бързо, защото при бавно затопляне отново може да се образува лед.
Витрифицираната проба трябва да премине обратно през температурен диапазон, в който стъкловидната структура може частично да кристализира.
Този процес се нарича девитрификация и разрушава точно това, което витрификацията е постигнала.
Ледът не е единствената опасност при затоплянето. Неравномерното затопляне поражда термични напрежения, а стъкловидното състояние, което предотвратява образуването на лед, може да доведе до напукване на тъканта.
Затова методът за затопляне трябва едновременно да предотвратява два вида увреждания, като ограничаването на единия риск често засилва другия.
При една единствена клетка това е постижимо. Клетката може да се затопли за по-малко от минута във водна баня, при което целият ѝ обем се нагрява почти едновременно.
При по-големи образци проблемът е съвсем различен. При голям обект затоплянето не е равномерно: външните му части се нагряват по-бързо от вътрешните, а различните тъкани се затоплят с различна скорост.
Всеки участък, който се затопля по-бавно, може отново да премине през температурния диапазон, в който се образува лед, докато съседните участъци вече са извън него.
Затова не е достатъчно затоплянето просто да бъде бързо. Целият обем трябва да се затопли бързо и равномерно, а равномерността е по-трудната част.
Разработват се два подхода. Единият използва фокусиран ултразвук с висока интензивност и е демонстриран при нематода, която е била затоплена и върната към живот.
Другият подход е нанозатопляне: в тъканта се въвеждат магнитни наночастици, които се нагряват чрез променливо магнитно поле, така че топлината се генерира едновременно в целия обем.
Всеки от тези методи е показал резултати само при малки биологични образци. Преходът от малки образци към човешки мащаб не се постига просто чрез изграждането на по-голяма машина.
Токсичните вещества трябва да бъдат отстранени
Има и по-дълбока, химична причина затоплянето да е трудно, а не само термична.
Криопротекторите, които правят съхранението възможно, са много по-малко опасни при криогенни температури, където химичните реакции протичат изключително бавно.
При затопляне те отново стават токсични. Затова отстраняването им трябва да се извърши в същия кратък времеви прозорец, в който протича и затоплянето.
Веществата трябва да бъдат отстранени бързо и пълно по време на затоплянето, преди да увредят тъканите, като процесът трябва да е равномерен в цялото тяло.
Тези две изисквания се противопоставят едно на друго. Бързото затопляне оставя по-малко време за отстраняване на веществата, а бавното повишава риска от образуване на лед.
И тук по-големият мащаб усложнява задачата. Отстраняването на веществата изисква прокарване на течност през съдова мрежа, която е престояла при криогенна температура.
Днес няма метод, който при човешки мащаб да осигурява едновременно бързо и равномерно затопляне и ефективно отстраняване на криопротекторите. Това е един от основните нерешени проблеми в областта и една от причините жив човек да не може да бъде съхраняван.
Друг изследователски подход е намаляването на токсичността на криопротекторите още при разработването им. Това е дългосрочна изследователска посока, а не вече решен проблем: вижте развитието на областта.
Остава и първоначалният проблем
Дори при идеално затопляне и пълно отстраняване на токсичните вещества пациентът би запазил заболяването или увреждането, довело до юридическото му обявяване за мъртъв.
Към това се добавят всички исхемични увреждания и увреждания, причинени от самото съхранение.
Пълноценното обръщане на процеса означава възстановяване на всичко това, затова сериозните разсъждения за възстановяването на живота стигат до технологии, които все още не съществуват.
Това е същественото ограничение, което често се пропуска, когато се говори за възстановяване. Затоплянето привлича вниманието, защото е драматично, а излекуването на болестта е по-трудната половина.
Пациент, съхранен след метастатичен рак, се нуждае не само от затопляне, но и от лечение на рака. Между безопасното затопляне и лечението на първоначалното заболяване именно затоплянето е по-лесно разрешимият проблем.
Най-подробната пътна карта за възстановяване е „Cryostasis Revival“ на Робърт Фрайтас. В нея са очертани два основни подхода.
При конвенционалния подход първо се сканира витрифицираната структура, след това се отстранява криопротекторът и по време на затоплянето се използват молекулярни машини за възстановяване на тъканите.
По-радикалният подход, молекулярната реконструкция, картографира мозъка атом по атом и го възстановява според тази карта.
И двата подхода все още принадлежат на бъдещето и разчитат на напредъка в нанотехнологиите. По-широкият набор от възможности е разгледан в статията „как бихме могли да постигнем възстановяване на живота“.
Какво реално е постигнато, и в какъв мащаб
Не би било коректно да се твърди, че обратимостта на процеса е изцяло хипотетична при всеки мащаб. Някои съществени технически препятствия вече са преодолени и е важно да се посочи точно кои.
Бъбрек от заек е бил витрифициран, затоплен, трансплантиран и е възстановил функцията си. Това е пълен цикъл на витрификация, затопляне и трансплантация на цял орган, докладван през 2009.
През 2023 същият пълен цикъл е повторен с нанозатопляне. Бъбреци от плъхове са витрифицирани, съхранявани криогенно до 100 дни, затоплени отвътре и трансплантирани на реципиенти, които са живели само с този бъбрек.
Изследванията с мозъчна тъкан показват функционално възстановяване след витрификация; актуалните публикации са посочени в съответните научни статии.
Органите са логичната следваща стъпка, защото притежават съдова система. Нанозатоплянето зависи от разпределянето на частиците чрез кръвоносните съдове, с каквито разполага органът, но не и отделен къс тъкан.
Тук е важното уточнение. Бъбрекът на плъх е приблизително с размерите на зърно грозде и изпълнява ограничен набор от функции.
Човешкият мозък е много по-голям и несравнимо по-сложен, а трябва да бъде възстановена не просто функция, а мозъчната организация, която съхранява личността.
Разликата обхваща размер, сложност и необходимостта да се излекува и причината за смъртта.
Наличните данни показват постепенно разширяване на възможностите към все по-големи мащаби, но не доказват приложимост при човек. Те не показват график.
Накратко: Обратимата криоконсервация на човек изисква безопасно затопляне, отстраняване на криопротектора, възстановяване на уврежданията от съхранението и лечение на първоначалното заболяване. Понастоящем такива възможности не съществуват за цял човешки организъм.
Разгледайте този практически инструмент
Използвайте интерактивния инструмент, за да разгледате въпроса в тази статия.
Зареждане на интерактивния инструмент...
Допълнително четене