Krionika: šaltas kelias į amžiną gyvenimą ar kapas skystame azote?

Mūsų jau senai nebestebina šaldyti maisto produktai, galintys išbūti šaldymo kameroje ištisus mėnesius ir liekantys tokie pat skanūs ir maistingi, lyg būtų ką tik pagaminti. Tiek per žinias, tiek veiksmo filmuose esame matę, kaip yra gabenama donoro širdis, inkstas, kepenys arba galūnė: donoro organas sandariame inde su daug ledo gabaliukų sraigtasparniu skraidinamas į ligoninę, kur bus vykdoma organo persodinimo operacija.

Šaltis yra ir neatsiejama neurochirurgijos dalis – kuomet tenka operuoti smegenų aneurizmas, gydytojai paciento kūną atšaldo iki 12-18 ºC,. Nekalbu apie vaisingumo klinikose užšaldomą spermą, kiaušialąstes ar net žmogaus embrionus! Bet ar šaltis gali žmonėms, kuriems yra konstatuotas mirties faktas, suteikti antro, amžino gyvenimo galimybę?

Tokia mintis iš pirmo žvilgsnio atrodo jei ne kvaila, tai neįtikėtina: atėjus šaltesnei žiemai naujienose mirga pranešimai apie žmones, kuriems nušalo kojos ar rankos, apie benamių mirtis nuo šalčio. Tačiau pasižvalgę po gamtą, mes gana lengvai aptinkame pavyzdžių, paneigiančių 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, kyla pavojus gyvybei svarbių organų funkcijoms – vystosi hipotermija. Žinomi atvejai, kuomet lediniame ore išbuvę žmonės sugeba išgyventi hipotermiją, nors, kaip taisyklė, žmogus 5-10 ºC temperatūros vandenyje gali išbūti ne ilgiau valandos. Gerokai 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.

Šalčiui nepritaikytos gyvo organizmo ląstelės gali būti sudraskytos atsirandančių ląstelėje arba jos išorėje aštriabriaunių ledo kristalų. Galimas ir kitas variantas. Jeigu ledas tarp ląstelių atsiranda pirmiau nei pačiose ląstelėse, likusioje skystoje tarpląstelinėje terpėje padidėja druskų ir baltymų koncentracija, 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 -100 ºC. Atšildžius tokias ląstelės, jų jau nebeįmanoma sutaisyti – pažeidimai yra pernelyg stiprūs.

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. Šie junginiai neleidžia smulkiems ledo kristalams išaugti iki didelių matmenų – jie tiesiog blokuoja ledo kristalo paviršių, todėl ląstelės nėra pažeidžiamos suledėjimo.

Ir, nors žmogus negamina šių glikoproteinų, teoriškai egzistuoja galimybė žmogaus kūnui išgyventi apledėjimą, jei tarp ląstelių cirkuliuotų specifinės „antifrizo“ molekulės. Būtent ši galimybė ir nulėmė visiškai naujos paslaugos – krionikos – atsiradimą. Šiuo metu pasaulyje yra daugiau nei 270 mirusių žmonių, kurių kūnai (arba smegenys) po mirties buvo užšaldyti skystame azote viliantis, kad ateities mokslo pažanga suteiks jiems antrą gyvenimą, o stambiausios žmonių ar jų smegenų šaldymo paslaugas teikiančios kompanijos yra „Alcor“ ir „Cryonics Institute“.

Krionikoje naudojama speciali užšaldymo procedūra – vitrifikacija – kuomet žmogaus kūnas arba žmogaus smegenys yra paverčiamos į stiklą, kuris yra saugomas specialiuose skysto azoto konteineriuose. Dėl teisinių priežasčių procesas yra pradedamas tuomet, kai yra konstatuojama klinikinė mirtis – tuomet pas „klientą“ atvyksta speciali medikų komandą, kuri suleidžia kraujo krešėjimą stabdančių medžiagų bei užtikrina pakankamą deguonies lygį smegenyse. Ši komanda transportuoja „kliento“ kūną į artimiausią krionikos laboratoriją, kuri medikai pašalina vandenį iš „kliento“ kūno bei suleidžia specialų „antifrizą“ – glicerolio pagrindu sukurtą mišinį, pakeičiantį kraują. Vėliau kūnas yra atšaldomas sausame lede iki -130 ºC, tuomet „paciento“ ląstelės virsta stiklu, o pats pacientas yra patalpinamas į skysto azoto pripildytą indą, kuris pastatomas kitų tokių „pacientų“ kompanijoje.

Krioninė procedūra nėra pigus malonumas. Viso kūno užšaldymo kaina, priklausomai nuo paslaugas siūlančios įmonės, svyruoja apie 150 000 – 200 000 JAV dolerių, pigesnis yra vien tik smegenų užšaldymas – 50 000 – 80 000 JAV dolerių. Ir vienkartinio mokesčio už operaciją nepakanka, dar gyvam esant būtina mokėti ir „nario mokestį“, kuris siekia nuo 125 iki 500 JAV dolerių per metus. „Alcor“ gali pasigirti turinti apie 1 000 narių, o „Cryonics Institute“ – 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 jose esanti informacija – žmogaus sąmonė, atmintis – bus išsaugoti šalčio. Žmonės yra užšaldomi net tuomet, kai praeina kelios valandos po klinikinės mirties. Krionikos šalininkai pateisina šią praktiką tuo, kad smegenų struktūra ir kai kurios ląstelių funkcijos išlieka net po tokio ilgo laiko, o ateities medicina gali mokėti „išgydyti“ ir pokyčius, įvykusius mirštančiose smegenyse.

Jei užšaldymo procesas popieriuje atrodo palyginus gerai, problemos kyla tuomet, kai mokslininkai pradeda svarstyti „paciento“ gaivinimo procedūrą. Krionikos šalininkai, kalbėdami apie ateityje įvyksiantį atgaivinimą, gana dažnai pasikliauja „technologinio singuliarumo“ terminu. 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 juos atšildžius. Dar rimtesnis klausimas yra smegenų vientisumas. Net sėkmingai atšildžius 99 procentus visų smegenų neuronų, lieka 1 procentas, arba beveik 1,2 mlrd. neuronų. Panašus kiekis neuronų yra pažeidžiamas įvykus rimtam insultui, o tokį insultą išgyvenę pacientai praranda ištisus atminties bei asmenybės klodus. Nekalbant apie tai, kad jie lieka neįgaliais visam likusiam gyvenimui.

Krionikos srityje dirbantiems mokslininkams šis klausimas yra ganėtinai svarbus. Specialistai bando tobulinti esamas šaldymo procedūras. Apie tokį bandymą viena tyrėjų grupė skelbia ir šiemet publikuotame straipsnyje. 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.

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 atšildymas 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 nuteikia optimistiškai , tačiau nereikia pamiršti, kad mūsų smegenyse neuronų yra gerokai daugiau. Alternatyviais vertinimais krioninė procedūra sužalotų apie 10 procentų smegenų ląstelių, todėl lieka neatsakytas labai aktualus klausimas: ar atšildytas žmogus liktų žmogumi ir netaptų „daržove“.

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, „Alcor“ išgyvena iš pavienių stambių dovanų, o praeityje jau buvo žinomi atvejai, kuomet užšaldyti „pacientų“ kūnai atitirpo pasibaigus pinigams.

Pabaigai lieka gana geras klausimas: ar ateities kartos tikrai norės 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.