Cryonics Questions and Choices
V strede kriogeniky stojí ťažká otázka: ako vychladiť telo, aby sa jeho bunky nestali sutinami? To je skutočný vedecký problém a práve on určuje každý krok od pohotovostného stavu až po samotné uchovanie.
Kriogenika začína až po právne potvrdenú smrť. Nie je to liečba pre živého človeka. Od tohto momentu všetko nasadené slúži na čo najrýchlejšie spomalenie poškodzovania tkanív.
Prvým prekážkou je ľad. Pri zamŕzaní vody nestmzne rovnakou rýchlosťou všade. Najprv vzniká čistý ľad a zvyšná tekutina sa stáva slanejšou. To môže bunky vysušiť a poškodiť ich dvoma spôsobmi. Kryštály ľadu narušia ich štruktúru a zvyšková tekutina sa môže stať dosť agresívnou na to, aby poškodila tkanivo.
Preto kriogenika využíva kryoprotektanty. Ide o látky rozpustné vo vode, ktoré znižujú bod mrznutia a pomáhajú obmedziť tvorbu ľadu. Užitočné koncentrácie sa často pohybujú medzi 5 a 15 percentami, hoci presné hodnoty závisia od typu tkaniva a použitej metódy.
Počiatočné výskumy používali DMSO, no neskoršia prax ukázala, že vo viacerých protokoloch je lepším ochranným činidlom glycerol. Dnes odbory využívajú užší rad zlúčenín a nie všetky tie, ktoré boli doteraz skúmané. Niektoré kryoprotektanty sú penetračné – sú dostatočne malé na to, aby prenikli cez bunkové membrány. Ostatné sú nepenetračné. Ide o väčšie polyméry, ktoré zostávajú vonku a bránia rastu ľadu v priestoroch medzi bunkami.
Dôležitá je aj tekutina, ktorou sa tieto látky dodávajú. Nazýva sa nosný roztok alebo základný perfuzát. Jej koncentrácia sa udržiava blízko hodnote bežných telesných tekutín, teda približne 300 mOsm/kg, aby sa bunky pri zavádzaní látok príliš nesmršťovali ani nenafukovali. Zdanlivo malý rozdiel v rovnováhe má veľký význam. Bunky totiž na zmenu prostredia reagujú veľmi rýchlo.
Pri zachovávaní celých orgánov nie je možné chemikálie podať naraz. Štandardnou cestou je viacstupňová perfúzia. Koncentrácia sa zvyšuje postupne, často v krokoch na 25 %, 50 % a plnú silu, pričom sa v každom stupni čaká blízko 0 °C. Takto pomalšie zavádzanie umožní tkanivu lepšie sa prispôsobiť a zníži riziko šoku. Je to dôležité aj preto, že hematoencefalická bariéra neumožňuje veľkým penetračným molekulám voľne prechádzať. V mozgu je preto potrebné meniť koncentrácie s maximálnou opatrnosťou.
Pomôže jednoduchá predstava. Predstavte si špongiu, ktorú postupne vyplachujete novou tekutinou. Ak ju nalijete príliš rýchlo, špongia sa pokrčí a roztrhne. Ak pridávate tekutinu po častiach, zmena je oveľa jemnejšia. Cieľom kriogeniky je prinútiť tkanivo správať sa skôr podľa tohto druhého scenára.
Existuje aj iná cesta, tzv. vitrifikácia. Namiesto tvorby ľadu sa tkanivo nasýti dostatočným množstvom ochranných látok tak, že sa počas chladenia premení na sklovitú tuhú hmotu. Pri teplotách pod približne −100 °C zostávajúca nemrznúca tekutina stuhne do skla. To dokáže znížiť mechanické poškodenie spôsobené kryštálmi ľadu. Vitrifikácia však vyžaduje vyššiu dávku ochranných látok a precíznu kontrolu teploty. Chladenie aj následný ohrev musí prebiehať s presnosťou, pretože toxicita kryoprotektantov prudko stúpa v okolí 0 °C, hoci pri vyšších teplotách sa tá istá látka správa úplne inak.
Presne preto odborníci zdôrazňujú správne poradie krokov. Pri klasickom zmrazovaní je chladenie pomalé, často pod 1 °C za minútu. Pri vitrifikácii sa naopak snažia o čo najrýchlejší následný ohrev. Nie je to len technická maličkosť. Rozhoduje to o tom, či sa štruktúra udrží, alebo či sa poškodenie bude ďalej šíriť.
Kriogenika zahŕňa aj praktické zásahy priamo pri pacientovi. Fáza pohotovosti znamená byť pripravený v momente, keď je smrť blízko alebo práve nastala. Stabilizačné opatrenia začínajú okamžite. Zahŕňajú ochladzovanie, podporu krvného obehu a prevoz do špecializovaného zariadenia. V posledných rokoch niektoré tímy testujú sternálnu infúziu ako cestu na počiatočné podanie neuroprotektívnych látok. Skúma sa aj nosné podanie určitých ochranných činidiel, hoci táto metóda má svoje medze a nie je definitívnym riešením.
Vo svojej podstate ostáva veda pomerne úzka. Bolo skúmaných približne sto kryoprotektantov, no v praxi sa rutinne používa len pár z nich. Jedným z bežnejších vitrifikačných roztokov je M22, ktorý spája penetračné ochranné látky, izotonický nosný roztok a látky brániace tvorbe ľadu. Tieto blokátory ľadu, napríklad X-1000 alebo Z-1000, majú za úlohu zastaviť rast kryštálov, nikoliv však prenikať do buniek.
Žiadny z týchto postupov ešte nezaručuje budúce oživenie. Poskytuje však jasný obraz, že kriogenika nerieši fantastickú predstavu zastavenia času, ale skutočný biologický problém. Cieľom je poškodenie minimalizovať krok za krokom, v nádeji, že jedna budúca veda dokáže niečo prospešné vytvoriť zo zachovanej štruktúry.
Pre mňa je to úprimné jadro celého témy. Kriogenika sa pýta, či sa dá zachovať dostatok človeka v pôvodnom stave natoľko, aby mu v budúcnosti mohlo niečo znamenať. Táto otázka je uzšia ako sľub a zároveň širšia ako heslo.
The Longer Horizon si ponecháva tú istú myšlienkovú líniu: jednu konkrétnu otázku o kriogenike, budúcom uchovávaní a o tom, čo nádej môže v pravom slova zmysli znamenať.
Article by Lea Varga ·