O krioniki se pogosto razpravlja kot o enem samem velikem vprašanju: ali bo mogoče človeka po krioprezervaciji nekoč oživiti?
Takšno vprašanje je človeško razumljivo, vendar je s tehničnega vidika premalo določeno.
Celotno verigo bioloških, logističnih in institucionalnih problemov skrči na odgovor da ali ne.
Inženirski pristop izhaja iz drugih vprašanj.
Kaj mora na vsaki stopnji ostati ohranjeno? Kaj je mogoče meriti? Katere poškodbe bi bilo mogoče popraviti in katere bi uničile informacijo, ki je nobena prihodnja tehnologija ne bi mogla obnoviti?
Tak način razmišljanja ne dokazuje, da bo oživitev uspela. Ponuja pa boljši način, kako odkriti, kje bi lahko spodletela.
Razdelitev problema na manjše dele
Postopek krioprezervacije se začne, še preden pacient prispe v ustanovo za dolgotrajno hrambo.
Ekipa potrebuje pravočasno obvestilo, pravno podlago, dostop do pacienta in možnost prevoza.
Po pravni smrti se krvni obtok ustavi. Oskrba s kisikom se zmanjša, presnova se poruši, v celicah pa se začne zaporedje poškodb, katerega potek je odvisen od okoliščin.
Ohlajanje ta proces upočasni, vendar samo po sebi ne vzpostavi krvnega obtoka niti ne porazdeli krioprotektivne raztopine po tkivih.
Perfuzija mora doseči tkivo skozi žilni sistem, ki je morda že poškodovan, zamašen ali spremenjen zaradi bolezni.
Raztopina mora doseči ustrezno koncentracijo, ne da bi povzročila nesprejemljiv osmotski stres ali kemično toksičnost.
Nato je treba pacienta med ohlajanjem varno voditi skozi steklasti prehod, brez prekomernega nastajanja ledu ali toplotnega stresa.
Dolgotrajna hramba mora zanesljivo potekati neznano dolgo. Institucija, odgovorna za pacienta, mora ostati financirana, upravljana in delujoča.
Morebitna oživitev bi zahtevala še vrsto dodatnih korakov: nadzorovano segrevanje, odstranitev krioprotektivnih snovi, popravilo poškodb, obnovitev telesnih funkcij in rehabilitacijo.
Noben posamezen poskus ne odgovori na vse to.
Prednost inženirskega pristopa ni v poenostavljanju problema. Omogoča pa natančneje določiti, kje in zakaj lahko pride do napake.
Konkretne napake je mogoče preučevati.
Kakovost začetnega odziva je mogoče ocenjevati s časovnicami posameznih primerov in metriko S-MIX.
Porazdelitev krioprotektivne snovi je mogoče oceniti na podlagi podatkov o perfuziji in meritev s CT. Ohlajanje je mogoče ocenjevati na podlagi temperaturnih zapisov, ne zgolj na podlagi opisa, sestavljenega po koncu postopka.
Ultrastrukturo možganov je mogoče v raziskavah, izvedenih s privolitvijo, preučevati z elektronsko mikroskopijo. Pri sistemih za dolgotrajno hrambo je mogoče preverjati porabo dušika, alarmne sisteme, evidenco dogodkov in organizacijsko neodvisnost.
Zato kodeks ishemijo, perfuzijo in ohlajanje obravnava kot ločene probleme.
Če vse to poimenujemo zgolj »postopek«, zabrišemo razlike, ki so bistvene za izboljšanje posameznih korakov.
Raziščite to praktično orodje
Uporabite interaktivno orodje za raziskovanje vprašanja v tem članku.
Nalaganje interaktivnega orodja …
Napredek ne predpostavlja oživitve človeka
Dobro je, da se izognemo dvema pogostima zmotama.
Prva je zavrniti vsak rezultat samo zato, ker še noben človek ni bil oživljen. Druga je, da napredek pri enem delu postopka razumemo kot dokaz, da je izvedljiv celoten postopek.
Obe zmoti zmanjšujeta natančnost presoje.
Študija BrainEx je leta 2019 v izoliranih prašičjih možganih štiri ure po smrti živali ponovno vzpostavila mikrocirkulacijo ter nekatere molekularne in celične funkcije.
Raziskovalci so opazili ohranjeno celično arhitekturo, aktivno presnovo in spontano sinaptično aktivnost. Niso pa opazili splošne električne aktivnosti, povezane z zavestjo.
Rezultat BrainEx je omajal poenostavljeno predstavo, da vse možganske celice v nekaj minutah dosežejo isto nepovratno mejo poškodb.
Ni dokazal obnovitve zavesti in ni bil poskus krioprezervacije.
Študija OrganEx je leta 2022 razširila tovrstne raziskave. Po eni uri tople ishemije pri prašičih je sistem obnovil izbrane celične procese in zmanjšal celično smrt v več organih.
Tudi študija OrganEx je obravnavala obnovo nekaterih celičnih procesov po ishemiji. Ni šlo za oživitev celega telesa.
Leta 2023 je bil dosežen napredek še pri enem pomembnem delu postopka.
Raziskovalci so vitrificirali podganje ledvice, jih hranili do 100 dni, nato jih s pomočjo nanodelcev segreli in presadili podganam, ki so jim odstranili lastne ledvice.
Presajeni organi so živalim omogočili preživetje. Delovanje ledvic se je v naslednjih tednih postopoma izboljšalo.
Študija segrevanja z nanodelci je pomembna, ker je nadzorovano segrevanje ena glavnih ovir pri krioprezervaciji organov.
Gre pa tudi za študijo na podganjih ledvicah.
Človeški možgani so večji in kompleksnejši, pri njih pa sta posebej pomembni vprašanji spomina in identitete. Celotno človeško telo prinaša drugačne omejitve pri prenosu toplote in perfuziji.
Prehod na večji obseg ni nepomembna podrobnost. Spremeni sam problem.
Kljub temu so ti rezultati pomembni. Namesto splošnih trditev o tem, česa biologija ne more obnoviti, usmerjajo pozornost k natančnejšim vprašanjem o pogojih, metodah in obsegu.
Popravilo je odvisno od ohranjene informacije
Predpostavimo, da bo prihodnja medicina izjemno dobra pri popravljanju celic.
Za popravilo je še vedno potrebna predloga, ki določa, kako naj se tkivo obnovi.
Če je pretrgana krvna žila, lahko okoliška struktura razkrije, kaj sodi kam. Če je sinaptična mreža uničena, za popravilo morda ne ostane dovolj informacij, po katerih bi se lahko ravnalo.
To je razlika med poškodbo in izgubo informacij.
Poškodovano knjigo je mogoče obnoviti, če črke ostanejo berljive. Stran, ki je zgorela v pepel, ne postane znova berljiva zgolj zato, ker ima konservator boljša orodja.
Analogija ima seveda omejitve, vendar je vprašanje konkretno: ali današnja krioprezervacija ohrani dovolj fizične strukture, ki nosi informacijo o osebi?
Znanost na to vprašanje še nima popolnega odgovora.
Spomini niso shranjeni kot preprosta datoteka na enem mestu. Pomembna je sinaptična povezljivost, morda pa tudi moč sinaps, molekularna stanja, celična geometrija in druge biološke spremenljivke.
Ta negotovost je podrobneje obravnavana v besedilu »Spomin, identiteta in možgani«.
To vpliva tudi na to, kam naj usmerimo merjenje kakovosti.
Dober kazalnik mora pokazati več kot zgolj to, da se je pacient ohladil. Vključevati mora posredne kazalnike strukturne ohranjenosti na več ravneh.
To pomeni kombinacijo časovnic, fizioloških podatkov, porazdelitve krioprotektivne snovi, slikanja in, kjer je to etično in praktično mogoče, mikroskopije.
Nobena posamezna meritev ne potrjuje, da je oseba ohranjena.
Več nepopolnih meritev lahko skupaj razkrije šibkosti postopkov in pomaga izboljšati njihovo izvedbo.
Inženirski pristop tudi loči med fizično mejo in slabo izvedbo.
Če krioprotektivna snov ne doseže enega področja, je lahko vzrok žilna zapora, premajhen tlak, slaba kanulacija ali protokol, ki ga ni mogoče izvesti v večjem merilu.
Za vsako od teh razlag so potrebni drugačni ukrepi.
Fizična meja pomeni, da cilja v danih pogojih ni mogoče doseči. Napaka pri izvedbi pove, da ga ta poskus ni dosegel.
Zamenjava enega z drugim ustvari napačno zaupanje v obe smeri.
En uspešen poskus na majhnem organu ne odpravi omejitev, ki se pojavijo pri prehodu na človeka. En slabo izveden primer ne dokazuje, da bi moral enako spodleteti tudi vsak bolje nadzorovan primer.
Dokaze je treba vedno opredeliti z mejnimi pogoji: vrsto, organom, temperaturo, časovnim zamikom, raztopino, metodo merjenja in opazovanim izidom.
Takšna disciplina pomeni, da napredek razglašamo previdneje, vendar so tako pridobljeni rezultati tudi veliko bolj verodostojni.
Organizacija je del inženirskega problema
Tudi tehnično odličen postopek lahko spodleti zaradi odpovedi institucije, ki ga izvaja.
Dolgotrajna hramba zato sodi v inženirski model, ne pa zunaj njega kot zgolj poslovno vprašanje.
Kdo pravno prevzema odgovornost za pacienta? Ali so sredstva za oskrbo pacientov ločena od financ podjetja, ki opravlja dejavnost? Ali sta poslovanje in upravljanje pregledna?
Ali se lahko hramba nadaljuje ob izpadu električne energije, menjavi osebja, motnjah pri dobavi ali stečaju?
Nobena institucija ni brez možnosti odpovedi.
Vprašanje je, ali so možni načini odpovedi prepoznani, med seboj kolikor mogoče neodvisni in povezani z odzivnimi postopki, ki niso odvisni od enega samega posameznika.
Organizacijske strukture Tomorrow.bio, Patient Care Foundation in European Biostasis Foundation so predstavljene v besedilu »Tomorrow.bio ecosystem«.
Takšna zasnova kaže na premišljeno načrtovanje. Ni pa zagotovilo, da bo stoletja trajajoča skrb potekala brez motenj.
Enak standard bi moral veljati za vsak del biostaze.
Določiti je treba cilj, zabeležiti vhodne podatke, izmeriti potek postopka, objaviti dovolj podrobnosti za kritično presojo in izboljševati najšibkejši člen.
Ob tem pa je treba ves čas poudarjati, da nič od navedenega ne dokazuje izvedljivosti oživitve.
Tomorrow.bio v dokumentu o informirani privolitvi jasno navaja, da oživitev morda nikoli ne bo mogoča.
Inženirski pristop te negotovosti ne odpravi.
Je pa način, da negotovost ne postane izgovor za opustitev merjenja.
Povzetek: Biostasis sestavlja veriga ločenih tehničnih in institucionalnih problemov. Inženirski pristop lahko posamezne člene meri in izboljšuje, napredek pri posameznih členih pa ne dokazuje, da bo oživitev človeka nekoč mogoča.
Za nadaljnje branje