O krionice mówi się często jak o jednym ogromnym pytaniu: czy można przywrócić człowieka do życia po kriokonserwacji?
Pytanie to jest zrozumiałe z emocjonalnego punktu widzenia, ale niewiele wyjaśnia w sensie technicznym.
Łączy bowiem cały łańcuch problemów biologicznych, logistycznych i instytucjonalnych w jedno pytanie, na które oczekuje się odpowiedzi „tak” albo „nie”.
Inżynier zaczyna gdzie indziej.
Jakie warunki muszą zostać spełnione na każdym etapie? Co można zmierzyć? Które błędy da się naprawić, a które niszczą informację, której żadne przyszłe narzędzie nie odtworzy?
Takie myślenie nie dowodzi, że wskrzeszenie się powiedzie. Pozwala jednak lepiej wskazać etapy, na których cały proces może zakończyć się niepowodzeniem.
Rozbicie problemu na części
Proces kriokonserwacji zaczyna się jeszcze przed przewiezieniem pacjenta do miejsca przechowywania.
Zespół potrzebuje szybkiego powiadomienia, zgody prawnej, dostępu do pacjenta i trasy transportu.
Po stwierdzeniu zgonu krążenie ustaje. Ustaje dopływ tlenu, metabolizm zostaje zaburzony, a w komórkach rozpoczyna się sekwencja narastających uszkodzeń.
Chłodzenie zwalnia ten proces, ale samo chłodzenie nie przywraca krążenia i nie rozprowadza roztworu krioprotekcyjnego.
Perfuzja musi dotrzeć do tkanek przez układ naczyniowy, który choroba może już wcześniej uszkodzić, zablokować lub zmienić.
Roztwór musi wnikać w tkanki w stężeniu wystarczającym do działania, ale bez wywoływania nadmiernego stresu osmotycznego czy toksyczności chemicznej.
Następnie organizm musi zostać przeprowadzony do stanu szklistego bez nadmiernego tworzenia się lodu i bez szkodliwych naprężeń termicznych.
Przechowywanie musi pozostać stabilne przez nieznany okres. Instytucja odpowiedzialna za pacjenta musi zachować finansowanie, zarządzanie i zdolność do działania.
Hipotetyczne wskrzeszenie wymagałoby kolejnego ciągu działań: kontrolowanego ogrzewania, usunięcia krioprotektantów, naprawy uszkodzeń, przywrócenia funkcji i rehabilitacji.
Żaden pojedynczy eksperyment nie odpowiada na to wszystko naraz.
Wartość ujęcia inżynierskiego nie polega na tym, że upraszcza problem. Polega na tym, że pozwala precyzyjnie wskazać źródło błędu.
Konkretne błędy można badać.
Jakość reakcji zespołu można oceniać na podstawie chronologii zdarzeń oraz wskaźnika S-MIX.
Stopień rozprowadzenia krioprotektanta można oceniać na podstawie danych z perfuzji i obrazowania tomografią komputerową. Przebieg chłodzenia można oceniać na podstawie zapisów temperatury, a nie relacji sporządzonej po fakcie.
Ultrastrukturę mózgu można badać za pomocą mikroskopii elektronowej w badaniach prowadzonych za zgodą pacjenta. Systemy przechowywania można kontrolować pod kątem zużycia azotu, działania alarmów, dokumentacji oraz rozdziału funkcji i odpowiedzialności między instytucjami.
Właśnie dlatego Codex traktuje niedokrwienie, perfuzję i schładzanie jako odrębne problemy.
Nazywanie tego wszystkiego jedną „procedurą” skrywa informacje potrzebne do jej poprawy.
Narzędzie praktyczne w szczegółach
Interaktywne narzędzie pomaga zbadać pytanie poruszone w tym artykule.
Wczytywanie narzędzia interaktywnego...
Postęp nie wymaga wskrzeszenia człowieka
Istnieją dobre powody, by unikać dwóch przeciwnych błędów.
Pierwszy polega na odrzucaniu każdego wyniku, bo dotąd nikt nie został wskrzeszony. Drugi polega na traktowaniu postępu w jednym elemencie jako dowodu na całość projektu.
Oba podejścia utrudniają rozróżnienie istotnych szczegółów.
W 2019 roku badanie BrainEx przywróciło mikrokrążenie oraz niektóre funkcje molekularne i komórkowe w izolowanych mózgach świń cztery godziny po śmierci.
Badacze zaobserwowali zachowaną architekturę komórkową, aktywny metabolizm i spontaniczną aktywność synaptyczną. Nie zaobserwowali natomiast globalnej aktywności elektrycznej związanej ze świadomością.
Ten wynik BrainEx podważył uproszczone wyobrażenie, że wszystkie komórki mózgu w ciągu kilku minut osiągają tę samą granicę nieodwracalnych uszkodzeń.
Nie wykazał on odzyskania umysłu i nie był eksperymentem z kriokonserwacją.
W 2022 roku badanie OrganEx rozszerzyło ten kierunek badań. Po godzinie ciepłego niedokrwienia u świń zastosowany system przywrócił wybrane procesy komórkowe i ograniczył obumieranie komórek w kilku narządach.
Ponownie, badanie OrganEx dotyczyło odzyskiwania funkcji komórkowych po niedokrwieniu, nie wskrzeszenia całego organizmu.
Kolejny element ruszył do przodu w 2023 roku.
Badacze witryfikowali nerki szczurów, przechowywali je przez okres do 100 dni, ogrzewali z użyciem nanocząstek, a następnie przeszczepiali zwierzętom, którym wcześniej usunięto własne nerki.
Przeszczepione narządy utrzymały zwierzęta przy życiu. Czynność nerek wracała w ciągu kilku kolejnych tygodni.
Badanie ogrzewania z wykorzystaniem nanocząstek ma duże znaczenie, ponieważ ogrzewanie pozostaje jedną z głównych barier kriokonserwacji narządów.
Jest to jednak wciąż badanie na nerkach szczurów.
Ludzki mózg jest większy i bardziej niejednorodny, a jego zachowanie wiąże się ponadto z pytaniami o pamięć i tożsamość. Cały organizm człowieka wprowadza inne ograniczenia przepływu ciepła i perfuzji.
Skalowanie nie jest szczegółem drugorzędnym. Zmienia sam problem.
Wyniki te są jednak istotne, ponieważ pozwalają zastąpić ogólne twierdzenia o tym, czego biologia „nie może” odzyskać, bardziej precyzyjnymi pytaniami o warunki, metody i skalę.
Naprawa zależy od zachowanej informacji
Załóżmy, że przyszła medycyna nauczy się naprawiać komórki z niezwykłą skutecznością.
Do naprawy wciąż potrzebny jest punkt odniesienia.
Jeśli naczynie krwionośne jest pęknięte, otaczająca struktura może wskazać, co należy przywrócić i gdzie. Jeśli sieć synaptyczna zostanie zatarta, może nie pozostać żaden zapis, który wskazywałby, jak ją odtworzyć.
To jest różnica między uszkodzeniem a utratą informacji.
Uszkodzoną książkę można odtworzyć, jeśli litery pozostały czytelne. Strony obróconej w popiół nie da się odczytać tylko dlatego, że konserwator dysponuje lepszymi narzędziami.
Analogia ma swoje granice, ale pytanie jest konkretne: czy obecne metody zachowują dostatecznie wiele ze struktury fizycznej, na której opierała się osobowość pacjenta?
Nauka nie zna jeszcze pełnej odpowiedzi.
Pamięć nie jest przechowywana jak jeden plik w jednym miejscu. Liczy się łączność synaptyczna, ale znaczenie mogą mieć również siła synaps, stany molekularne, geometria komórek i inne zmienne biologiczne.
Kwestię tę omówiono w artykule „Pamięć, tożsamość i mózg”.
Zmienia to, co powinien mierzyć dobry wskaźnik jakości.
Dobry wskaźnik musi pokazywać więcej niż sam fakt schłodzenia pacjenta. Powinien uwzględniać wskaźniki pośrednio świadczące o zachowaniu struktury na różnych poziomach.
Oznacza to łączenie chronologii zdarzeń, danych fizjologicznych, rozkładu krioprotektanta, obrazowania oraz, gdzie to etycznie i praktycznie możliwe, mikroskopii.
Żaden pojedynczy pomiar nie potwierdza, że osoba została zachowana w dobrym stanie.
Kilka niedoskonałych pomiarów może jednak wykazać słabe procedury i pomóc w tworzeniu lepszych.
Inżynieria odróżnia też ograniczenie fizyczne od błędnego wykonania.
Jeśli krioprotektant nie dociera do określonego obszaru, przyczyną może być niedrożność naczyń, niewystarczające ciśnienie, nieprawidłowa kaniulacja albo protokół, którego nie można skalować.
Te wyjaśnienia prowadzą do różnych działań.
Ograniczenie fizyczne oznacza, że w danych warunkach celu nie można osiągnąć. Błąd wykonania oznacza, że ta konkretna próba go nie osiągnęła.
Mylenie tych dwóch sytuacji prowadzi do nieuzasadnionej pewności, niezależnie od kierunku wniosku.
Jeden udany eksperyment na małym narządzie nie usuwa ograniczenia związanego ze skalą ludzkiego ciała. Jeden źle przeprowadzony przypadek w warunkach terenowych nie dowodzi, że każdy lepiej kontrolowany przypadek musi zakończyć się niepowodzeniem z tego samego powodu.
Dowody wymagają wyznaczonych granic: gatunku, narządu, temperatury, czasu opóźnienia, roztworu, metody pomiaru i punktu końcowego.
Taka dyscyplina spowalnia formułowanie wniosków o postępie, ale czyni je bardziej wiarygodnymi.
Organizacja jest częścią problemu inżynierskiego
Nawet technicznie doskonała procedura może zawieść, jeśli zawiedzie instytucja, która za nią stoi.
Długoterminowe przechowywanie musi więc być elementem modelu inżynierskiego, a nie wyłącznie kwestią biznesową pozostającą poza nim.
Kto formalnie odpowiada za pacjenta? Czy środki przeznaczone na opiekę nad pacjentem są oddzielone od finansów spółki operacyjnej? Czy sprawozdania finansowe i zasady zarządzania są jawne?
Czy przechowywanie może być kontynuowane w razie awarii zasilania, zmian personelu, problemów z dostawcami albo bankructwa?
Nie istnieje instytucja bez własnych scenariuszy awarii.
Pytanie brzmi, czy te scenariusze zostały zidentyfikowane, rozdzielone tam, gdzie to możliwe, oraz czy przygotowano procedury, które nie zależą od jednej niezastąpionej osoby.
Struktury wykorzystywane przez Tomorrow.bio, Patient Care Foundation i European Biostasis Foundation opisano w artykule „Ekosystem Tomorrow.bio”.
Taka struktura wskazuje na przemyślane planowanie. Nie jest natomiast gwarancją, że stulecia opieki nad pacjentem przebiegną bez zakłóceń.
Ten sam standard powinien obowiązywać na każdym etapie biostazy.
Należy określić cel, zapisać dane wejściowe, zmierzyć faktyczny przebieg procesu, opublikować wystarczająco szczegółowe dane, aby można było je poddać krytyce, a następnie poprawić najsłabsze ogniwo.
Należy też pamiętać o jednym: nic z tego nie dowodzi, że wskrzeszenie jest możliwe.
Dokument dotyczący świadomej zgody Tomorrow.bio wyraźnie stwierdza, że reanimacja może nigdy nie stać się możliwa.
Inżynieria nie usuwa tej niepewności.
Pozwala jedynie nie traktować niepewności jako pretekstu do zaniechania pomiarów.
W skrócie: Biostaza to łańcuch odrębnych problemów technicznych i instytucjonalnych. Inżynieria może mierzyć i usprawniać każde ogniwo, ale postęp w jednym z nich nie dowodzi, że wskrzeszenie człowieka kiedykolwiek stanie się możliwe.
Dalsza lektura