Już za 150 tysięcy dolarów można kupić sobie nieśmiertelność. Tak przynajmniej twierdzą firmy krioniczne, oferujące zamrażanie ludzi. Ich klienci po zejściu z tego świata trafiają do gigantycznych termosów, w których panuje temperatura około 200 st. C poniżej zera. Tam mają doczekać czasów, gdy naukowcy będą potrafili przywrócić im życie, zdrowie i młodość. Choć dokładne dane nie są publikowane, na całym świecie zabiegowi „mrożenia na wieczność” poddało się łącznie co najmniej kilkaset osób. W cenie jest także zahibernowanie ukochanego psa czy kota oraz kilku ulubionych książek…
Sęk w tym, że nikt nie daje zahibernowanym ludziom gwarancji bezpiecznego odmrożenia. A w świetle najnowszych badań zabiegi krioniczne tracą sens. Aby osiągnąć stan zbliżony do hibernacji, nie potrzeba wcale trzaskającego mrozu. Wystarczy uruchomić mechanizmy, które drzemią w naszych organizmach od pradawnych czasów. A wówczas możliwe będzie nie tylko spowolnienie procesu starzenia, ale także skuteczne leczenie ofiar wypadków, zawałów serca czy chorych na raka.
Sarkofag złudzeń
Pomysł na zamrażanie ludzi nie jest wcale nowy. Przedstawił go już w 1962 r. Robert Ettinger w pasjonującej książce „The Prospect of Immortality” („Perspektywa nieśmiertelności”). Zamrożenie miało powstrzymać tkanki przed nieuchronną degeneracją i rozpadem – trochę tak jak w przypadku mięsa w zamrażarce. Ideę wyśmiano zarówno w książkach, jak i filmach (np. we francuskiej komedii „Hibernatus” z Louisem de Funesem w roli głównej), ale nie trzeba było długo czekać na jej realizację. Pierwszy człowiek został pośmiertnie zamrożony w ciekłym azocie w styczniu 1967 roku.
Wbrew chętnie powtarzanej miejskiej legendzie nie był nim Walt Disney, lecz zmarły na raka płuc 74-letni profesor psychologii James H. Bedford z University of California. Jego ciało do dziś jest troskliwie przechowywane w sarkofagu, obsługiwanym przez firmę Alcor. Dwukrotnie – w 1970 i 1990 roku – Bedford był przenoszony do nowego, bardziej zaawansowanego technicznie pojemnika. „Obejrzeliśmy go przy tej okazji. Wyglądał świetnie!” – zapewnia Diane Cremeens z Alcoru.
Jednak zdaniem niezależnych uczonych więcej w tym optymizmie marketingu niż jakichkolwiek podstaw naukowych. „Pojedyncza komórka może przeżyć zamrażanie, o ile zastosuje się odpowiednie substancje chroniące ją przed uszkodzeniem, a cały proces będzie przebiegał błyskawicznie. Teoretycznie w ten sam sposób można utrwalić tkanki, ale już nie cały narząd, a co dopiero organizm. Dla każdego typu komórek istnieje specyficzne optymalne tempo mrożenia. Przy zabiegu krionicznym całe ciało schładzane jest tak samo, a więc w najlepszym razie zachowa się tylko część komórek. Reszta zostanie nieodwracalnie zniszczona przez kryształy lodu, które zresztą mogą tworzyć się także podczas rozmrażania” – wyjaśnia prof. Ralph Scurlock z University of Southampton, specjalista od krioniki medycznej.
Zwolennicy krioniki upierają się, że w przyszłości – np. dzięki wysoko rozwiniętej nanotechnologii – możliwe będzie naprawienie zniszczeń wywołanych przez procedury mrożenia i rozmrażania. Ale czy uda się przywrócić także wspomnienia i osobowość zamrożonej osoby, zapisane w niezliczonych kombinacjach połączeń między neuronami? Delikatnie mówiąc, mało prawdopodobne.
Zimno na ciepło
Mimo to wielu ludzi nadal ma nadzieję na jakiś przełom w tej dziedzinie. Skoro można już dziś skutecznie zamrażać i rozmrażać plemniki, komórki jajowe czy całe zarodki, to może za jakiś czas uda się to samo zrobić z całym człowiekiem? Spekulacje te są podsycane przez opowieści o ludziach, którym udało się przeżyć znaczne wychłodzenie ciała niemal bez szwanku. Odnotowano wiele takich wypadków, najczęściej z udziałem dzieci, którym zdarzyło się wpaść do lodowato zimnej wody albo w śnieżną zaspę. Znajdowano je w stanie śmierci klinicznej – wychłodzone do kilkunastu stopni Celsjusza, nieoddychające, z niewyczuwalnym tętnem – ale po ostrożnym ogrzaniu ich organizmy wracały do normy.
Naukowcy do niedawna nie umieli tego wytłumaczyć. Wiadomo, że ochłodzenie organizmu sprawia, że wszystkie procesy – zarówno życiowe, jak i chorobowe – przebiegają wolniej. Z tego powodu zabiegi hipotermii stosuje się czasem przed poważnymi operacjami chirurgicznymi. Przestawiając organizm na niskie obroty, lekarze zyskują bezcenny czas. Ale być może dałoby się to osiągnąć w inny sposób? Gdyby udało się tylko spowolnić tempo przemiany materii w komórkach, efekt byłby ten sam.
Tego, że jest to możliwe, dowodzą przykłady ze świata przyrody. Wiele ssaków potrafi zapaść w sen zimowy, drastycznie ograniczając zużycie energii. Rekordzistką w tej dziedzinie jest amerykańska wiewiórka ziemna, której ciało wychładza się do temperatury około zera stopni! Na Madagaskarze mieszka jednak jeszcze dziwniejszy stwór – lemurek gruboogoniasty, który w stan przypominający sen zimowy zapada latem, czyli w porze suchej, kiedy nie może znaleźć pokarmu. A to oznacza, że zimno wcale nie jest konieczne do tego, by przestawić organizm na niższe obroty.
Podduszanie kontrolowane
Przełącznik hibernacyjny w organizmach ssaków znaleziono dopiero kilka lat temu. Zaczęło się, jak to już w nauce bywa, od myszy. Badacze wprowadzili te gryzonie w stan przypominający sen zimowy: przestały się poruszać i zdradzać oznaki przytomności, tempo ich oddychania spadło ze 120 do 10 oddechów na minutę, a temperatura – z 37 do 11°C. Po sześciu godzinach uczeni wybudzili zwierzęta, które zachowywały się potem zupełnie normalnie.
Jak się to udało? Wystarczyło, że do powietrza, którym oddychały myszy, dodano odrobinę siarkowodoru (H2S) – toksycznego gazu o zapachu kojarzącym się z zepsutymi jajkami czy szambem. „Siarkowodór jest konkurentem dla tlenu, który działa tylko na poziomie komórki. W niewielkich ilościach spowalnia tempo jej metabolizmu, blokując enzymy odpowiedzialne za proces oddychania wewnątrzkomórkowego” – tłumaczy prof. Mark Roth z Fred Hutchinson Cancer Research Center, autor przełomowych badań i jeden z najlepszych specjalistów od H2S. Sposób na wybudzenie myszy był równie prosty – oddychanie świeżym powietrzem.
Eksperyment powtórzono potem wielokrotnie z udziałem innych zwierząt, od szczurów po świnie. Efekty były identyczne, więc prawdopodobnie mamy do czynienia z uniwersalnym mechanizmem, wbudowanym w nasze komórki przez ewolucję przed milionami lat.Ba – możemy nawet określić, kiedy! 251 mln lat temu na Ziemi doszło do globalnej katastrofy biologicznej, czyli wielkiego wymierania istot żywych. Zdaniem uczonych nastąpiło to wtedy, gdy wskutek zmian klimatycznych morza zdominowały beztlenowe bakterie, produkujące m.in. olbrzymie ilości siarkowodoru. Toksyczny gaz przedostał się do atmosfery i po prostu udusił te istoty, które nie potrafiły sobie z nim poradzić.
Jednak nasi odlegli prapraprzodkowie przeżyli – zapewne dlatego, że zamiast umrzeć, przeszli w stan hibernacji. „To, jak nasze organizmy reagują na siarkowodór, stanowi biochemiczną bliznę po tamtej katastrofie, która zresztą musiała powtarzać się wielokrotnie w dziejach Ziemi” – uważa prof. Peter Ward, paleontolog z University of Washington.
Zgniłe jaja w karetce
Co cię nie zabije, to cię wzmocni – organizmy naszych zwierzęcych przodków nie tylko przeżyły bliskie spotkanie z H2S, ale wręcz go polubiły. Wiele narządów w ciele człowieka potrafi produkować niewielkie ilości tego gazu, wykorzystując go do regulowania m.in. ciśnienia krwi, tempa przemiany materii, a nawet pracy mózgu. Nic dziwnego, że zainteresowali się tym lekarze. „Dziś badania nad rolą siarkowodoru to bardzo gorący temat” – mówi prof. Warren Zapol, anestezjolog z Harvardu.
Eksperymenty dowiodły, że odpowiednio dawkowana trucizna może w niedalekiej przyszłości uratować życie milionom ludzi. Siarkowodór – podobnie jak zimno – spowalnia w organizmie przebieg nie tylko procesów fizjologicznych, ale i patologicznych. Jeśli lekarze podadzą go komuś, kto przeszedł zawał serca, udar mózgu, masywny krwotok czy uraz w czasie wypadku, ochronią jego narządy przed zniszczeniem i zyskają bezcenny czas na dowiezienie pacjenta do szpitala i zastosowanie innych metod leczenia. Taka medyczna hibernacja może więc być wkrótce standardową procedurą w każdej karetce pogotowia. Ale jako pierwsi z pewnością skorzystają z tego żołnierze – część badań nad H2S hojnie sponsoruje amerykańska armia.
Urok siarkowodoru polega na tym, że jest prosty – ot, dwa atomy wodoru połączone z atomem siarki. Można go podawać przez maseczkę, podobnie jak tlen czy znieczulenie przed operacją. Można wstrzyknąć pacjentowi dożylnie substancję, która w jego organizmie zamieni się w H2S – taki preparat testuje już z udziałem ludzi amerykańska firma Ikaria. Uczeni pracują też nad lekami, które będą zwiększać naturalną produkcję siarkowodoru w tkankach. I wymieniają kolejne jego zastosowania: wydłużenie „okresu trwałości” narządów do przeszczepu z 24–36 godzin do kilku dni, co da więcej czasu na znalezienie biorcy; hibernowanie pacjentów przed poważnymi, obciążającymi organizm operacjami chirurgicznymi (np. tymi, w których konieczne jest zatrzymanie krążenia krwi); zmniejszenie negatywnych skutków radioterapii u chorych na raka (promieniowanie jonizacyjne najbardziej szkodzi tkankom, które zużywają dużo tlenu).
Śmierdzący eliksir długowieczności
A co z prawdziwą hibernacją? Czy siarkowodór może stanowić alternatywę dla zamrażania ludzi w ciekłym azocie? Owszem – odpowiadają specjaliści z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Wprowadzenie organizmu w stan „zawieszenia” oznacza zmniejszenie zużycia tlenu, wody i pożywienia, co ma kluczowe znaczenie przy planowaniu misji w okolice tak odległe jak orbita Jowisza czy pas planetoid. No i nie będzie problemu z nudą czy konfliktami na pokładzie – astronauci po prostu prześpią kilka czy kilkanaście miesięcy, ewentualnie budząc się co jakiś czas na przegląd stanu zdrowia.
Ale akurat o zdrowie martwić się zbytnio nie powinni. Wstępne badania wykazały, że siarkowodór jest w stanie wydłużyć życie nawet ośmiokrotnie, choć dotyczy to (przynajmniej na razie) tylko robaków z gatunku Caenorhabditis elegans. Co ciekawe, w czasie eksperymentów nie zostały one zahibernowane – dostały tak niewielkie dawki H2S, że ich aktywność nie uległa widocznej zmianie, stały się natomiast bardziej odporne na ciężkie warunki życia. „Być może siarkowodór aktywuje te geny, które są związane z długowiecznością. Wówczas na jego bazie będziemy mogli opracować nowe leki przeciw chorobie Alzheimera czy cukrzycy” – mówi prof. Roth. Jeśli ma rację, ten prosty, śmierdzący gaz może się okazać prawdziwym eliksirem długowieczności.
Przepis na zamrażanie
Jak wygląda procedura zabiegu krionicznego?
- Przygotowania. Pacjent musi być pod stałą kontrolą lekarzy i wykonywać okresowo wiele badań (analizy krwi i moczu, prześwietlenia, USG). Dostaje od firmy tabliczki ze stali nierdzewnej z informacją, kogo powiadomić w razie nagłego pogorszenia się stanu zdrowia lub zgonu (jedną nosi na szyi, drugą na ręce).
- Zgon. Pacjent musi jak najszybciej trafić w ręce zespołu krioników. Najlepiej, jeśli umiera w szpitalu, bo wtedy wszystko można przygotować wcześniej i rozpocząć zabieg tuż po ustaniu pracy serca. „Gdy trafiają do nas pacjenci, którzy zmarli w swoich domach albo w wypadkach, staramy się przeprowadzić jak najlepsze zamrożenie” – zapewnia Diane Cremeens z firmy Alcor. Najgorszy scenariusz to zgon z przyczyn nienaturalnych – wówczas nie ma szans na krionikę, bo zgodnie z prawem musi zostać wykonana sekcja zwłok.
- Usunięcie krwi. Krionicy wypompowują ją z organizmu zmarłego, a do żył i tętnic tłoczą specjalną miksturę, mającą zabezpieczać komórki przed uszkodzeniem w czasie zamrażania. Skład tego specyfiku jest tajny, ale można domyślać się, że zawiera on pochodne glikolu.
- Zamrażanie. „Odwodnione” ciało umieszcza się w termosie sarkofagu i zalewa ciekłym azotem. Potem trzeba tylko kontrolować, czy chłodziwo nie wyparowuje.
- Rozmrażanie. Tej części zabiegu nikt jeszcze nie przeprowadził…
Życiowe gazy
Siarkowodór należy do ekskluzywnej grupy substancji zwanych gazotransmiterami. Wchodzące w jej skład gazy mają dwa oblicza. Poznaliśmy je jako silne trucizny, ponieważ w dużych stężeniach prowadzą do śmierci wskutek uduszenia. Jednak niewielkie ich ilości są produkowane przez nasz organizm i służą jako regulatory aktywności komórek. Najbardziej znanym gazotransmiterem jest tlenek azotu (NO), który rozkurcza ściany naczyń krwionośnych i stał się podstawą działania leków takich jak nitrogliceryna (stosowana w chorobie wieńcowej serca) oraz sildenafil, znany szerzej jako viagra. Podobne działanie ma tlenek węgla (CO), czyli czad, który potrafi także hamować reakcje zapalne i chronić komórki przed uszkodzeniem. Lekarze próbują podawać pacjentom niewielkie dawki tego gazu, co ma m.in. zapobiegać odrzucaniu przeszczepionych narządów.
Komórki z lodówki
Zamrażanie na razie najlepiej wychodzi nam w przypadku pojedynczych komórek lub ich grup. Od dziesięcioleci w ten sposób przechowywane są próbki nasienia. Kilka lat temu na świat przyszło dziecko poczęte in vitro z użyciem plemników, które spędziły w zamrażarce 21 lat! Rutynowo zamrażane są „nadmiarowe” zarodki, które powstają podczas zabiegów zapłodnienia pozaustrojowego. Od pewnego czasu możliwe jest również skuteczne zamrażanie fragmentów jajnika czy komórek jajowych. Z reguły decydują się na to pacjentki mające przejść radykalny zabieg, którego skutkiem ubocznym jest bezpłodność – np. radioterapię w przypadku raka. Coraz częściej mówi się jednak o mrożeniu komórek jajowych od zupełnie zdrowych kobiet, które chcą w ten sposób zagwarantować sobie możliwość poczęcia dziecka w późniejszym wieku.