Cryonics Questions and Choices
Een lastige vraag staat centraal in de kryoniek: hoe kan een lichaam worden afgekoeld zonder dat de cellen tot puin worden gereduceerd? Dat is het echte wetenschappelijke probleem, en dat is het probleem dat elke stap bepaalt, vanaf de standbyfase tot aan het conserveren.
Kryoniek begint pas na de wettelijke dood. Het is geen behandeling voor levende mensen. Vanaf dat moment draait het werk erom de schade zo snel mogelijk te beperken.
De eerste uitdaging is ijs. Wanneer water bevriest, gebeurt dat niet gelijkmatig. Puur ijs vormt zich eerst, en de resterende vloeistof wordt zouter. Dat kan cellen uitdrogen en op twee manieren beschadigen. Ieskristallen kunnen de structuur verbreken, en de achtergebleven vloeistof kan genoeg agressief worden om weefsel te beschadigen.
Daarom maakt kryoniek gebruik van cryoprotectiva. Dit zijn wateroplosbare chemicaliën die het vriespunt van water verlagen en helpen bij het beperken van ijsvorming. Een bruikbare concentratie ligt vaak tussen de vijf en vijftien procent, hoewel het exacte niveau afhangt van het weefsel en de methode.
Eerder werk gebruikte DMSO, maar latere praktijken leerden dat glycerol in veel protocollen een betere beschermer is. Vandaag de dag gebruikt het vakgebied een kleine groep samenstellingen in plaats van de vele die bestudeerd zijn. Sommige cryoprotectiva dringen cellen binnen. Ze zijn klein genoeg om celmembranen te passeren. Andere dringen niet binnen. Dit zijn grotere polymeren die buiten de cellen blijven en helpen de ijsvorming in de ruimtes rondom hen tegen te gaan.
Ook de vloeistof die deze middelen transporteert is belangrijk. Deze wordt drageroplossing of basisperfusaat genoemd. Deze blijft dicht bij de sterkte van normale lichaamsvocht, ongeveer 300 mOsm/kg, zodat cellen niet te hevig krimpen of uitzetten tijdens het laden. Die balans klinkt misschien klein, maar dat is hij niet. Cellen reageren snel wanneer de vloeistof rondom hen verandert.
Bij hele organen kunnen de chemicaliën niet in één keer worden toegevoegd. De gebruikelijke methode is meertrapsperfusie. De concentratie stijgt in stappen, vaak via stappen met een kwart, halve en volledige sterkte, met een verblijftijd per stap rond de 0°C. Deze langzamere belasting helpt het weefsel zich aan te passen en schokken te beperken. Het is ook belangrijk omdat de bloed-hersenbarrière grote binnendringende moleculen niet vrij doorlaat. In de hersenen moeten concentratieveranderingen daarom zorgvuldig worden beheerd.
Een simpel voorbeeld maakt dit duidelijker. Stel je een spons voor die wordt vervangen door een nieuwe vloeistof. Als de nieuwe vloeistof te snel binnenkomt, draait en scheurt de spons. Als hij in stappen binnenkomt, verloopt de verandering zachter. Kryoniek probeert weefsel meer naar het tweede geval te laten gedragen.
Er is nog een andere weg, genaamd vitrificatie. In plaats van water ijs te laten vormen, wordt het weefsel verzadigd met voldoende cryoprotectivum zodat het hele volume tijdens het afkoelen verandert in een glasachtig vast materiaal. Onder ongeveer -100°C wordt de resterende niet-bevroren vloeistof glas. Dat kan mechanische schade door ijs verminderen. Maar vitrificatie vraagt om hogere bescherming en nauwkeurige temperatuursturing. Koelen en opwarmen moeten met discipline worden uitgevoerd, want de toxiciteit van cryoprotectiva neemt toe dicht bij 0°C, zelfs als dezelfde chemische stof op hogere temperaturen anders reageert.
Daarom praten experts in dit vakgebied over de volgorde van stappen. Afkoelen voor bevriezing verloopt langzaam, vaak minder dan 1°C per minuut. Bij vitrificatie wordt opwarming zo snel mogelijk opgevoerd. Dat is geen ondergeschikt detail. Het is het verschil tussen een proces dat structuur behoudt en een proces waarbij schade zich verspreidt.
Kryoniek omvat ook het praktische werk rond de patiënt. Standby betekent klaarstaan wanneer de dood nabij is of net is vastgesteld. Stabilisatie begint direct. Dat kan afkoeling, ondersteuning van de bloedsomloop en transport naar een conserveringsfaciliteit inhouden. De afgelopen jaren hebben sommige groepen sternuminfusie gebruikt als route voor initiële neuroprotectieve toediening. Ander onderzoek heeft toediening via de neus voor bepaalde neuroprotectieve middelen verkend, hoewel dit idee beperkingen kent en nog geen definitief antwoord is.
De wetenschap is nog steeds smal op een belangrijk punt. Ongeveer honderd cryoprotectieve samenstellingen zijn bestudeerd, maar slechts enkele worden routinematig gebruikt. Een veelgebruikte vitrificatieloplossing, genaamd M22, combineert binnendringende cryoprotectiva, een isotone drager en ijsblokkers. Die blokkers, zoals X-1000 en Z-1000, zijn bedoeld om ijsgroei te verstoren in plaats van cellen binnen te dringen.
Niets hiervan bewijst toekomstig levensherstel. Het laat wel zien dat kryoniek is opgebouwd rond een echt biologisch probleem, niet om een fantasie van het stoppen van de tijd. Het werk draait om het stap voor stap verminderen van schade, in de hoop dat toekomstige wetenschap op een dag iets nuttigs kan doen met de overgebleven structuur.
Voor mij is dat de eerlijke kern van het onderwerp. Kryoniek stelt de vraag of er genoeg van een persoon intact gehouden kan worden voor een latere kans die ertoe doet. Die vraag is smaller dan een belofte, en breder dan een leuze.
The Longer Horizon houdt dezelfde denkrichting in beeld: één duidelijke vraag over kryoniek, toekomstig conserveren en wat hoop eerlijk gezien kan betekenen.
Article by Lea Varga ·