Naukowcy z University of Erlangen-Nuremberg w Niemczech pod kierunkiem dr Alexandra Germana, osiągnęli coś, co dotąd wydawało się niemożliwe – ożywili fragmenty hipokampu myszy po tygodniu “zamrożenia”. Kluczową rolę odegrała tu technika witryfikacji, która zapobiega powstawaniu kryształków lodu niszczących tkankę.
Czytaj też: Chłodny sen o nieśmiertelności. Krionika oferuje nadzieję, ale nic więcej
Podczas procesu zastosowano zaawansowane krioprotektanty, które nie tylko chroniły przed krystalizacją, ale również minimalizowały ryzyko uszkodzeń wynikających ze skurczu, pęknięć czy obrzęku tkanki. Po odmrożeniu zaobserwowano niemal pełny powrót aktywności elektrycznej oraz integralność synaps – połączeń nerwowych odpowiedzialnych za przekazywanie impulsów. Szczegóły opublikowano w pracy na serwerze preprintów bioRxiv.
Mózg “ożywiony” ze stanu anabiozy – udało się to po raz pierwszy
Koncepcja zamrażania i ożywiania organizmów towarzyszy ludzkości od dekad, głównie w literaturze i filmach science fiction. Isaac Asimov w serii “Fundacja” czy Ridley Scott w filmach “Obcy” przedstawiali postacie wychodzące z kriopodów po latach anabiozy (często potocznie nazywanej “hibernacją”). Jednak rzeczywistość długo pozostawała daleko w tyle za fantastyką.
Czytaj też: To jeszcze nie wskrzeszenie, ale jesteśmy coraz bliżej. Narządy przywrócone do życia w ciałach martwych świń
Pierwsze próby witryfikacji sięgają lat 80., kiedy naukowcy odkryli, że dodanie odpowiednich substancji pozwala na zamrożenie komórek bez formowania szkodliwych kryształków lodu. Mimo sukcesów w witryfikacji zarodków i prostych tkanek, żywe tkanki mózgowe pozostawały nieuchwytnym celem – aż do teraz.
Tradycyjne zamrażanie powoduje powstawanie kryształków lodu, które niszczą komórki i prowadzą do nieodwracalnych uszkodzeń. Witryfikacja eliminuje ten problem, zamieniając płyny ustrojowe w amorficzną, szklistą substancję. W eksperymencie dr Germana tkanki mózgowe schłodzono do -196oC w ciekłym azocie, a następnie przechowywano w temperaturze -150oC. Po tygodniu fragmenty hipokampu powoli rozmrożono do -10oC, co pozwoliło uniknąć szoku termicznego i zachować strukturę komórkową. Wyniki wykazały brak krystalizacji oraz pełną regenerację aktywności elektrycznej.
Jednym z najbardziej intrygujących aspektów eksperymentu jest możliwość zachowania wspomnień. Hipokamp, na którym przeprowadzono badanie, odpowiada za konsolidację pamięci. Choć nie udowodniono jeszcze zachowania konkretnych wspomnień, to fakt, że synapsy i aktywność elektryczna zostały w pełni przywrócone, rodzi fascynujące pytania o potencjalne możliwości przechowywania informacji w stanie anabiozy. German podkreśla, że dalsze badania będą musiały zweryfikować, czy wspomnienia przetrwały proces witryfikacji, oraz czy możliwe jest ich odtworzenie po ponownym uruchomieniu aktywności mózgu.
Ożywienie tkanki mózgowej bez uszkodzeń otwiera ogromne możliwości w medycynie regeneracyjnej i transplantologii. Krioprezewacja narządów mogłaby radykalnie wydłużyć czas ich przechowywania, co zwiększyłoby dostępność przeszczepów i poprawiło szanse na skuteczne dopasowanie biorców. Dzięki witryfikacji możliwe będzie również opracowanie zaawansowanych metod przechowywania komórek macierzystych oraz tkanek do regeneracji uszkodzonych organów, co stanowiłoby przełom w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera czy Parkinsona.
Hibernacja ludzi w stanie anabiozy mogłaby zrewolucjonizować podróże kosmiczne. NASA oraz ESA od lat badają możliwości ograniczenia skutków długotrwałej ekspozycji na mikrograwitację i promieniowanie kosmiczne. Zawieszenie funkcji życiowych astronautów podczas długich lotów – na przykład na Marsa – zmniejszyłoby zapotrzebowanie na zasoby oraz ograniczyło skutki zdrowotne. Być może kiedyś stanie się możliwe wprowadzenie człowieka w stan głębokiej anabiozy na dziesięciolecia, co otworzy drogę do kolonizacji odległych planet.
Choć eksperyment Germana jest przełomowy, to droga do zastosowania tej technologii u ludzi jest daleka. Konieczne będą dalsze badania nad wpływem witryfikacji na złożone struktury mózgowe, a także nad potencjalnymi efektami ubocznymi, takimi jak uszkodzenia neuronów czy utrata wspomnień. Ponadto pojawiają się pytania natury etycznej – czy wprowadzenie ludzi w stan anabiozy nie rodzi dylematów dotyczących definicji życia i śmierci? Jakie prawa i regulacje będą musiały towarzyszyć takim eksperymentom? Odpowiedzi na te pytania mogą zmienić nasze postrzeganie życia, śmierci i nieśmiertelności.
