За океаном от желающих устроить себе или своим близким «вторую земную жизнь» столь необычным способом сегодня нет отбоя, несмотря на достаточно высокие цены: крионирование тела человека стоит 40-250 тысяч долларов, отдельно головы или мозга – 80-120 тысяч долларов. В России же можно закриоконсервироваться гораздо дешевле: целиком за 30 тысяч долларов, а частично – всего за 10 тысяч долларов. Хотя, по мнению скептиков, оживление крионированных людей даже в обозримом будущем станет, мягко говоря, проблематичным.
Кристаллики льда разрывают нервную и кровеносную системы, структура всех тканей необратимо меняется. Кроме того, происходят и сильнейшие физико-химические изменения, разрушаются все составляющие человеческого тела. Нацисты во время войны проводили подобные эксперименты. Опыты ставили на заключённых концлагерей, которых вводили в глубокую заморозку с помощью специальных инъекций. Но не добились успехов. Однако известны случаи, когда люди после пребывания на очень сильном морозе почти не подавали признаков жизни, но были ещё живы – под кожей пульсировала кровь, хотя и в очень сгущённом состоянии. Их удавалось вернуть к нормальной жизни.
Несмотря ни на что криобиологи обещают своим клиентам успех. «Результаты исследований нервной ткани с помощью электронного микроскопа показали, что основная матрица клетки после крионирования сохраняется. Значит, есть шансы оживить и весь организм, пусть и с побочными явлениями, – убеждает Данила Медведев, футуролог, один из руководителей криофирмы. – В 80-х годах криобиологи в США и России провели эксперименты по гипотермии на собаках и крысах, которых содержали в течение 2,5-4 часов при температуре ниже ноля и доводили до состояния фактической смерти, без кровоснабжения и активности мозга.
После «разморозки» животные вели себя вполне нормально. Дошло уже до клинических испытаний этой технологии на пациентах американских больниц: человека на час-полтора делают «временно мёртвым», охлаждая его тело, чтобы вовремя довезти до больницы в случае, например, сильной потери крови».
Нечто похожее, кстати, происходит и в клиниках искусственного оплодотворения: значительная часть эмбрионов, которые потом имплантируют женщинам, хранятся там в жидком азоте. Десятки и сотни тысяч людей родились из размороженных яйцеклеток. Крионируют и отдельные ткани тела, используемые для пересадки.
Каких же людей «замораживают» – ещё живых или уже мёртвых? «Крионировать людей стремятся в так называемой «серой зоне» между жизнью и окончательной, биологической смертью. С юридической точки зрения – умерших. Однако врачи могут констатировать смерть мозга, хотя «местами» человек ещё жив, клетки не начали разлагаться и не произошли совсем уже необратимые изменения в организме», – объясняют криобиологи.
По прогнозам криобиологов, воскрешение первого «замороженного» произойдёт «уже к 2050 году, а ещё более вероятно – к 2100-му». А увидят его те, соответственно, кто сможет дожить до этого исторического момента.
В октябре 2016 года 14-летняя девочка, умирающая от редкой формы рака, добилась в Верховном суде Великобритании права на криогенную заморозку своего тела. «Я не хочу быть похороненной под землей. Я хочу жить и верю, что в будущем найдется лекарство от моей болезни, и меня разбудят», – написала она в письме к судьям. Но каковы шансы, что этот день наступит?
Крионика представляет собой технологию глубокого охлаждения тела с целью его последующего оживления и лечения. Ожидается, что когда-нибудь наука достигнет достаточно высокого уровня, чтобы восстановить биологические функции объекта, смерть мозга которого наступила десятки или сотни лет назад. Безусловно, органы и ткани людей и животных могут долгое время оставаться целыми при низких температурах. Трупы мамонтов в вечной мерзлоте сохранили жизнеспособные фрагменты ДНК спустя тысячи лет, а человеческая сперма, яйцеклетки и эмбрионы могут десятилетиями лет храниться в замороженном состоянии, не теряя своих функций. Так в 2002 году родился ребенок, зачатый при помощи спермы, которая хранилась в состоянии глубокой заморозки 21 год.
Вопреки некоторым удачным экспериментам по криоконсервации сложных органов млекопитающих, большинство ученых крайне скептически относятся к возможности реанимировать криогенно замороженный труп (живых людей не замораживают, иначе это было бы убийством). Впрочем, слово «никогда» они тоже используют с осторожностью: множество вещей, которые раньше считались научной фантастикой, сегодня становятся рутинными процедурами.
В 2016 году открытое письмо в защиту крионики подписали 69 ученых, в том числе специалисты Массачусетского технологического института, Гарвардского и Кембриджского университетов, НАСА и других уважаемых организаций. «Крионика является легитимным, научно обоснованным стремлением сохранить людей, в особенности – человеческий мозг, с помощью наилучших доступных технологий. Для будущей реанимации криопациентов будут использоваться технологии молекулярного ремонта средствами наномедицины, суперкомпьютерные вычисления, детальный контроль клеточного роста и регенерация тканей. Права людей, которые выбирают крионику, важны, и их следует уважать», – говорится в письме.
Сегодня ученые успешно криоконсервируют мелких животных: рептилий, амфибий, червей и насекомых. В 2015 году нематодных червей обучили распознавать определенные запахи, и эта память сохранилась у них после криозаморозки и оттаивания. Но проблема в том, что нервная система червей состоит из 302 нейронов, а у людей их на 86 миллиардов больше.
Многие технологии в области сохранения клеток используют в регенеративной и репродуктивной медицине. Криоконсервированные клетки и простые ткани (яйцеклетки, сперму, костный мозг, стволовые клетки, роговицу, кожу) регулярно размораживают и пересаживают. Также начата работа по криоконсервации «простых» частей тела: пальцев рук и ног. Некоторые сложные органы (почки, печень, кишечник) были криоконсервированы, разморожены и успешно пересажены животным, но для трансплантации человеческих органов по-прежнему используют старое-доброе охлаждение.
Пока исследователи осторожничают с клетками и тканями, крионические компании смело выполняют свою работу. Сразу же после смерти мозга тело охлаждают до 0°C, замедляют процессы дегенерации с помощью химических охладителей и льда, подключают к кровеносной системе человека систему для перфузии, выводят кровь и закачивают вместо нее раствор криопротектора. Эта процедура занимает от 2 до 14 часов (зависит от размеров криопациента). Когда перфузия закончится, тело помещают в контейнер с сухим льдом и погружают в жидкий азот. Там оно будет храниться при температуре ниже –154°C.
Каждая инновация в области криоконсервации опирается на два аспекта: улучшение сохранения тканей во время заморозки и их ускоренное восстановление после оттаивания. Во время заморозки повреждения можно избежать, если тщательно регулировать температуру и использовать различные криопротекторы – вещества, защищающие живые объекты от повреждающего действия замораживания.
Криопротекторы должны остановить образование льда, который может смещаться и разрушать клетки и ткани. По этой причине целью криобиологов является плавный переход к «стекловидной стадии» (витрификации) при быстром охлаждении, а не простая быстрая заморозка. Для защиты клеточных мембран используют простые вещества – сахара и крахмалы. Химические вещества, такие как диметилсульфоксид (ДМСО), этиленгликоль, глицерин и пропандиол, используются для предотвращения образования внутриклеточного льда, а белки-антифризы подавляют рост кристаллов льда и рекристаллизацию при оттаивании.
Беспокоят ученых не только отдельные клетки. В замороженном состоянии ткани, как правило, биологически стабильны. Биохимические реакции, включая дегенерацию, замедляются при сверхнизких (криогенных) температурах. Но существует риск того, что замороженные структуры могут подвергаться физическому разрушению, покрываясь микротрещинами.
Идеальный сценарий развития крионики предполагает оттаивание человека с сохранением всех его физиологических и психических функций, в том числе и воспоминаний. Хороший запас крови и высокая устойчивость к механическим повреждениям может облегчить замораживание мозга, но существуют определенные технические проблемы, касающиеся восстановления его регулирующих функций и памяти. Пока это считают одним из главных факторов, сдерживающих терапевтическое использование криоконсервации всего тела.
Есть еще один огромный барьер для крионики – необходимость не только возместить ущерб, причиненный в результате процесса замораживания, но и обратить вспять повреждения, которые привели к смерти. Для этого медицина должна победить все болезни, ведь за криоконсервацию согласны платить люди с самыми разными диагнозами.
Будущий успех крионики будет зависеть от качества криоконсервации и технологий пробуждения. Предполагается, что эффективный «ремонт» тела неизбежно должен опираться на передовые нанотехнологии – отрасль, которое совсем недавно считалось научной фантастикой. Идея заключается в том, что крошечные молекулярные машины могли бы в один прекрасный день отремонтировать все виды повреждения наших клеток и тканей.
Для людей естественно искать бессмертия: кто-то делает это с помощью религии, а кто-то – с помощью криоконсервации. На данном этапе развития технологий крионику можно было бы назвать расточительной роскошью. При этом компании, предоставляющие данную услугу, удачно эксплуатируют человеческий страх смерти: в рекламе они называют умерших «пациентами» и описывают безграничные возможности медицины будущего. Безусловно, такой подход может внушить людям ложную надежду, особенно молодым умирающим и их семьям.
Противники крионики также поднимают вопрос о ресурсах, называя высокомерием требование тратить силы и средства будущих поколений на сохранение и восстановление тел. По какой причине (кроме любопытства) люди из 22-23 века должны будут лечить ледяные мумии из 21 века? Более того, численность населения в мире быстро увеличивается, ресурсы истощаются, и отправка нынешних мертвых в будущее лишь усугубит эту проблему. Не стоит также забывать, что даже если когда-нибудь умерших получится вернуть к жизни, у них уже не будет ни семьи, ни друзей, ни средств к существованию.
Трудно назвать точное количество людей, которых подвергли криоконсервации: их учет нигде не ведется. Вероятно, несколько сотен тел хранится в США и России, где нет законов, запрещающих подобные практики. В основном же крионика сталкивается с юридическим препятствиями, поскольку большинство стран имеют четкий регламент погребения. Пока в мире существует лишь несколько крионических фирм, имеющих собственные хранилища: Alcor (США), ТрансТайм (США), Институт Крионики (США), КриоРус (Россия). Несмотря на высокую стоимость процедуры (сохранение тела и головы стоит от 36 до 250 тысяч долларов), ни одна из них не дает гарантий по оживлению криопациентов.
Если бы могли на самом деле сохранять людей с помощью крионики на годы – или даже на столетия – каким могло бы стать пробуждение для таких людей? В данный момент на трех объектах в США и России несколько сотен человек балансирует на грани забвения. Они пребывают в состоянии глубокого охлаждения под названием криопресервация и были погружены в прохладную дремоту после того, как их сердца перестали биться. До того как произойдет настоящая смерть клеток, ткани их мозгов были заморожены в процессе витрификации (без льда). Теперь они считаются умершими на законных основаниях. Но если бы они могли говорить, вряд ли они назвали бы сами себя трупами. В некотором смысле они просто без сознания.
Никто не знает, можно ли оживить этих людей, но все больше и больше живых людей начинают считать, что эта неопределенность лучше альтернативы. Более тысячи человек, ныне живущих, уже находятся в списках ожидания крионики, и новые объекты открываются в Орегоне, Австралии и вскоре в Европе. «У нас в крионике есть поговорка: быть замороженными – вторая из худших вещей, которая может с тобой случиться», говорит Деннис Ковальски, президент Института крионики в Мичигане, крупнейшей крионической организации в мире. «Нет никаких гарантий, что вас смогут вернуть, но если вас похоронят или кремируют, вы гарантированно не узнаете об этом наверняка».
Непосвященным крионика может показаться фантастикой из «Ванильного неба» или прочих научно-фантастических работ. Но многие исследователи считают эту область исследований весьма надежной, и криобиологи медленно вырубают в граните возможность возрождения. Совсем недавно команда преуспела в оттаивании витрифицированного мозга кролика. Даже после нескольких недель хранения синапсы, которые имеют решающее значение для функции мозга, были целыми. Но кролик был мертв – ученые не пытались реанимировать животное впоследствии.
В то время как размороженный мозг кролика сам по себе ни о чем таком не говорит, некоторые полагают, что криогенное возрождение однажды станет столь же обычным явлением, как лечение гриппа или восстановление сломанной руки. «Это на самом деле не так уж и поразительно или странно с точки зрения философии, как можно было бы подумать», говорит Обри ди Грей, соучредитель и главный научный сотрудник Sens Research Foundation в Калифорнии, некоммерческой организации, занимающейся изучением возможностей развития новой медицины, направленной на борьбу с болезнями старости, которая была бы совершенно непохожей на нашу нынешнюю медицину, посвященную борьбе в большей степени с симптомами и последствиями старости, а не причинами. «Это просто медицина – очередная форма здравоохранения, которая помогает серьезно больным людям. Как только вы это поймете, все покажется не таким страшным».
Но если предположить, что крионика будет работать, «нововозрожденным» гражданам прошлого потребуется больше, чем просто открыть глаза и осознать счастливый конец. Вместо этого они мгновенно столкнутся с проблемой перестройки своей жизни – чужие на чужой земле. Как это будет разворачиваться, зависит от ряда факторов, включая то, как долго они были на том свете, в какого рода общества они возвращаются, узнают ли они кого-нибудь, когда вернутся, и в какой форме они вернутся. Ответы на эти вопросы лежат в области чистой спекуляции, но эксперты уже занялись их проработкой – не в последнюю очередь чтобы лучше подготовиться к возвращению замороженных и повысить собственные шансы на успех.
Большая часть опыта возвращения криогенно сохраненного человека будет зависеть от масштаба вовлеченного времени. Некоторые энтузиасты настроены оптимистично и используют закон ускоряющейся отдачи, чтобы оправдать прогнозы и сказать, что через 30-40 лет мы сможем разработать медицинские технологии, способные усиливать биологические системы, предотвращать болезни и даже обращать старение вспять. Если это сбудется, есть шанс, что замороженные сегодня люди смогут встретить людей, которых они знали в первой фазе своей жизни – своих выросших внуков, например.
Если же такое развитие займет больше времени, 100 или больше лет, пациенты не получат непосредственную социальную поддержку в современном мире. Некоторые, например, Ковальски, пытаются справиться с этим, просто собираясь вместе: он, его жена и их дети уже записались в очередь на криогенную заморозку. Дело в том, что члены Института крионики могут зарезервировать свою заморозку за полцены, а заморозку своих несовершеннолетних детей – бесплатно. «Мы делаем это, чтобы поощрять семьи оставаться вместе», говорит Ковальски. Но даже если криогенно сохраненный человек будет один, Ковальски не считает, что это помешает ему быть счастливым. «Если бы вы отправились на самолете сегодня со своей семьей и друзьями, и он разбился, а вы оказались единственным выжившим, вы бы покончили с собой? Или просто вернулись к своей жизни, завели новую семью и друзей?».
Другие криогенно сохраненные люди могут стать хорошей отправной точкой для замены утраченных связей. Как беженцы, прибывающие в новую страну, сообщества недавно витрифицированных людей могли бы собираться вместе и делиться своими переживаниями и временем происхождения. Но где будут жить эти члены общества и как они будут себя содержать – на эти вопросы ответов нет. «Если они прибудут и окажется, что они не знают ничего и не имеют никакого дохода, о них придется позаботиться», говорит Дэниел Каллахан, соучредитель и старший научный сотрудник в Центре Гастингса, научно-исследовательском учреждении, которое занимается вопросами биоэтики и здравоохранения. «Кто будет этим заниматься?». В попытке предвидеть эти потребности, Институт крионики инвестирует часть оплаты пациентов – порядка 28000 долларов со страхованием жизни – в акции и облигации. Есть надежда, что будущие доходы помогут людям встать на ноги, так сказать.
Вполне возможно, однако, что деньги перестанут существовать к тому времени, когда крионика начнет работать, а людям больше не придется зарабатывать себе на существование. Общество, которое достигнет такого медицинского прорыва, будет способно решить вопрос с болезнями и положить конец старению, считают Ковальски и другие, а также вопросы бедности и материальных нужд. По такому сценарию, одежда, еда и дома, созданные с помощью 3D-принтеров или другим техническим способом, будут доступны всем и каждому. «Нет никакого смысла возвращать людей в мрачном и разрушенном будущем», говорит Ковальски. «Если у вас будут технологии для пробуждения людей, то будут и технологии, решающие вопросы населения».
Тем не менее, если криогенно возвращенные люди попадут в более справедливое и продвинутое будущее, им потребуется путь к реабилитации в этом новом мире. Разделенные временем, отчужденные от общества, сбивающиеся в кучки люди будут очень ранимыми и, вероятнее всего, испытывать душевную боль или даже физическую, как от сильной травмы. И это не говоря о том, что им понадобится совершенно новое, поскольку сохраняется лишь голова. «Даже самым стойким потребуется адаптация к новому телу, культуре и окружающей среде, а это будет сложно, – говорит Джефри Кауфман, психотерапевт из Филадельфии. – Эти люди будут спрашивать себя: кто я такой на самом деле?».
Другие, впрочем, полагают, что психологические последствия крионики окажутся ерундой для тех, кто возвращается к жизни, благодаря более продвинутым формам терапии будущего и стойкости человеческого духа. «Нас рождают без согласия в этом странном мире, такова судьба человека, – говорит Абу Фарман, антрополог из Новой школы Нью-Йорка. – Мы адаптируемся к странным ситуациям постоянно». Ковальски соглашается, указывая на то, что люди, которые переезжают из развивающихся стран в более развитые страны, зачастую прекрасно адаптируются к новому окружению. Кроме того, те, чьи тела изменяются после несчастного случая или войны, тоже адаптируются.
Нет никаких сомнений в том, что такой переход станет в диковинку для психологов. Травма, как и депрессия, может сказаться как угодно, поэтому крионическая травма может отличаться от всех ранее виденных форм травм, считает Кауфман. Есть также вопрос о том, насколько сложно будет людям из далекого прошлого завязывать отношения с людьми настоящего. Наладить хорошие отношения может быть проблемно, поскольку современный человек может смотреть на прибывших из прошлого как на «спектакль». Ди Грей возражает: люди всегда относятся к другим людям как к странным. Из этого следует, что социальная изоляция может быть еще более серьезной, чем кажется сегодня. «За 100 лет мир может чрезвычайно измениться, – говорит Каллахан. – Добавьте еще 100 лет и, боже мой, он будет совершенно другой. В том времени люди будут совершенно инопланетными».
Такие сценарии по-прежнему базируются на области воображаемого, но ведь события могут разворачиваться совершенно непредсказуемым образом. Если сознание человек можно будет спасти и загрузить в некое виртуальное состояние – как Джонни Деппа в «Превосходстве» – то предсказать все последствия практически нереально. Функции мозга в отрыве от тела, например, у полностью парализованных людей, все еще обращаются к нерабочим конечностям. Призрачное состояние мозга, отделенного от тела, еще никому не удавалось ощутить. Это даже сложно представить.
Бессмертие также может быть тревожным звонком. Загруженный мозг в некотором смысле победит смерть, что поднимет основные психологические и философские вопросы. «Можно сказать, что смерть лежит в основе сознания, законов и человеческого существования, – говорит Кауфман. – Утрата смерти радикально изменит нас».
Нет никаких гарантий, что «бытие» останется таким же, каким было для человека, который проходит через криогенный процесс. Остается вопрос, является ли сканирование мозга и его загрузка в другой субстрат вообще возрождением или же это создание нового индивида с теми же характеристиками. Кем бы ни стал этот призрак в машине, возможно, понадобится опция цифрового самоубийства – на случай, если опыт существования будет слишком гнетущим или неохватным. Потребуется «красная кнопка» на случай, если что-то пойдет не так. Но сможет ли уполномоченная компания решать, стоит ли вас убивать, или позволит вам сделать это самостоятельно? Несмотря на все неопределенности, очень и очень многие готовы решиться на такое существование. «Если будет выбор между полным забвением и небытием или загрузкой сознания в компьютер, я хотел бы по крайней мере попробовать второе, – говорит Ковальски. – Это было бы круто».
Крионика – это игра с малыми шансами, но с колоссальным джекпотом. Консервируя свои тела в жидком азоте, крионавты надеются на то, что их воскресят технологии далекого будущего. Крионика – одно из самых спорных направлений практической деятельности, в котором многие наотрез отказываются признать науку. Возможность оживления замороженного человека с помощью технологий будущего не может быть гарантирована на 100%. Ни одна уважающая себя криофирма не подпишется под обещанием оживить пациента через какое-то количество лет. И исследования в области крионики, и бизнес по сохранению тел криопациентов опираются на веру в то, что самые перспективные технологии сегодняшнего дня получат достойное развитие. Речь идет о выращивании органов и создании их искусственных аналогов, о нанотехнологиях в медицине, о моделировании сознания. Такая позиция дает достаточно простора для скепсиса, поэтому найти критические замечания в адрес крионики не составит ни малейшего труда.
Однако далеко не все скептики знают, насколько сложно сохранить организм, не повредив его, и какие продвинутые технологии стоят за этим процессом. С этими методами связаны вполне осязаемые достижения сегодняшнего дня, такие как хранение спермы с возможностью оплодотворения спустя 20 лет после консервации или заморозка человеческих эмбрионов размером от нескольких десятков до нескольких сотен клеток с последующим возвратом к жизни.
Одни только эти успехи заставляют нас со всей серьезностью отнестись к перспективам криобиологии. Для того чтобы задумываться о временной приостановке и последующем восстановлении жизни, необходимо глубокое понимание смерти. Понимание того, что умирание – это не единовременное событие, а растянутый во времени процесс, состоящий из нескольких стадий, дало возможность множеству пациентов вернуться к жизни после клинической смерти в результате реанимационных процедур.
Собственно клиническая смерть характеризуется остановкой сердца, прекращением дыхания, исчезновением внешних признаков жизни. При отсутствии циркуляции крови кислород перестает поступать к клеткам тканей и органов. К сожалению, наиболее чувствительны к аноксии (отсутствию кислорода) клетки центральной нервной системы, в частности коры головного мозга и подкорковых структур. При диагностировании клинической смерти у врачей, как правило, остаются считаные минуты для того, чтобы провести реанимационные мероприятия. Однако в некоторых случаях продолжительность клинической смерти может увеличиваться до нескольких десятков минут. Один из таких случаев – гипотермия, снижение температуры тела (как правило, до 20-25°С), замедляющее биологические процессы. Гипотермию используют в хирургии для проведения некоторых операций, требующих остановки сердца.
При прекращении биоэлектрической активности мозга констатируется смерть мозга. Реанимационные мероприятия прекращаются, и человек признается мертвым, в том числе и с юридической точки зрения. Что происходит в клетках органов, тканей и мозга в этот момент? Разные ткани проявляют различную степень устойчивости к аноксии. Сердце может протянуть до двух часов после биологической смерти, почки и печень – до четырех часов, мышцы и кожа – до шести, а кости – до нескольких суток. Наименьший запас прочности имеет головной мозг, но и его клетки не умирают одновременно, все разом.
Клетка – это биологический механизм, который постоянно расходует энергию, вырабатываемую за счет окислительных процессов. С прекращением поступления энергии клетка перестает восстанавливаться и реагировать на внешние стимулы. Постепенно нарушается проницаемость плазматической мембраны, изменяется концентрация ионов, происходит набухание органелл и разрыв их мембран. Получается, что в течение некоторого времени после биологической смерти многие клетки мозга остаются живыми, а некоторые умирают, но сохраняют большую часть своих структурных элементов. По сути, вся крионика основывается на предположении о том, что максимально бережное сохранение физической структуры мозга позволит перенести в будущее личность пациента.
Вполне логично полагать, что личность человека определяется его воспоминаниями – точнее, содержимым долговременной памяти. Известно, что процессы мышления и запоминания определяются связями между отдельными нейронами, порой отстоящими весьма далеко друг от друга. В 2009 году Национальным институтом здоровья США был начат проект «Коннектом человека» (по аналогии с геномом), направленный на картографирование нейрональных связей.
Основные теории памяти так или иначе подразумевают, что формирование данных связей зависит от изменения физических структур мозга. Синаптическая теория предполагает, что при запоминании изменяется проводимость синапса (контакта между двумя нейронами). Это связано с активацией дополнительных белковых рецепторов, изменением химических характеристик синаптической мембраны и даже увеличением диаметра синапса. Биохимические теории утверждают, что носителями долговременной памяти могут быть белки, пептиды, ДНК или РНК.
Крионисты не обещают сохранить мозг в первозданном виде, без малейших повреждений. Но медицинская практика говорит о том, что травматические повреждения мозга вовсе не всегда приводят к потере памяти. Кроме того, есть надежда, что в будущем наномедицина позволит восстанавливать незначительно поврежденные клетки, возвращая их к жизни.
Среди ученых, экспериментирующих с замораживанием организмов с целью продления жизни, немало известных имен: чего стоят только Антони ван Левенгук и Роберт Бойль. Однако до первой половины прошлого века эти попытки оставались безуспешными. К сожалению, холод разрушает клетки. Основная опасность возникает в момент замерзания внеклеточной воды, которое приводит к обезвоживанию клеток. С образованием льда уменьшается количество свободной воды, поэтому концентрация растворенных в этой воде веществ повышается. Образуется осмотическое давление, которое выводит воду из клеток через мембрану, приводя в конечном итоге к нарушению структуры белков. Также возможно образование внутриклеточного льда. В воде, содержащейся внутри клетки, растворены соли, которые препятствуют полному превращению воды в лед вплоть до температур, близких к -40°С. Благодаря этому защитному свойству цитоплазма остается жидкой даже в серьезные морозы. Однако при приближении к критической температуре вода все же кристаллизуется, разрушая клетку.
В начале XX века швед Линдфорсс и русский ботаник Максимов провели успешные эксперименты по замораживанию фрагментов живых тканей с применением глицерина. Были открыты криопротекторы – вещества, препятствующие образованию льда и защищающие клетку от разрушения при охлаждении. К проникающим криопротекторам, способным проходить через клеточную мембрану, относятся глицерин, диметилсульфоксид, этиленгликоль и ряд других веществ. В современные составы входят дополнительные компоненты, позволяющие им проникать сквозь гемато-энцефалический барьер, разделяющий кровеносную и центральную нервную системы и препятствующий попаданию токсинов из крови в мозг.
Криопротекторы замещают собой внутриклеточную воду, а также связывают оставшуюся воду, препятствуя образованию центров кристаллизации. При температуре ниже -130°С происходит витрификация, или стеклообразование: переход раствора в аморфное состояние. В этом «стекле» застывают пространственные структуры макромолекул белков, что важно для сохранения памяти. При констатации биологической смерти важно как можно скорее охладить криопациента до состояния глубокой гипотермии (несколько градусов выше ноля), чтобы замедлить биохимические процессы, в том числе некроз клеток. Одновременно приступают к перфузии – насыщению клеток раствором криопротектора через кровеносную систему.
Раствор в несколько этапов, с постепенным повышением концентрации закачивается через сонную артерию, замещая кровь. Специалисты следят за давлением раствора: превышение допустимого уровня приведет к повреждению сосудов, а резкий скачок давления укажет на тромб, который можно устранить. Заполнив сосудистую сеть, раствор выходит через яремную вену. Концентрация раствора на выходе указывает на степень завершенности процесса: если она такая же, как и на входе, значит, насыщение уже произошло.
Перфузия головы занимает около двух часов, насыщение тела может занять от четырех до шести часов. «Большинство пациентов уже сейчас понимает, что наиболее перспективна технология нейросохранения, то есть консервация только головы, – говорит убежденный трансгуманист Данила Медведев. – С одной стороны, эта процедура протекает намного быстрее и потому дает больше шансов сохранить структуру мозга, память, личность. С другой стороны, уже сегодняшний уровень развития технологий позволяет судить о том, что медицина будущего позволит создать для пациента новое тело, вместо того чтобы восстанавливать старое и больное». По завершении перфузии криопациент транспортируется в хранилище в контейнере с сухим льдом и погружается в жидкий азот для длительного хранения при температуре -196°С. На сегодняшний день это самый надежный способ консервации, не требующий постоянного внимания и наличия электричества.
К примеру, дьюары криодепозитария «Крио-Рус» представляют собой двуслойные композитные баки. Пространство между внешней и внутренней стенкой дьюара (20-30 сантиметров) заполнено перлитом (вулканическая горная порода), из него откачан воздух. Вакуум между стенками поддерживается насосом, который включается примерно раз в две недели. Приблизительно раз в месяц в дьюар доливается жидкий азот (около сантиметра по уровню). В перспективе планируется создать замкнутую систему, включающую машину по сжижению испаряющегося азота и независимую энергоустановку на солнечных батареях. «Есть причины, по которым пациентов лучше хранить при температуре -130, а не -196°С. Мы уже разрабатываем аппарат для хранения в газовой среде (как в холодильнике) с системой компьютерного управления и дозированной подачи жидкого азота», – делится планами Данила Медведев. На сегодняшний день в мире существует три криофирмы с собственными хранилищами: две в США и одна в России.
Если признать шансы на «воскрешение» ненулевыми, то их увеличение прямо зависит от распространения идеи крионики, ее интеграции в научный процесс, культурный контекст, правовые нормы. К примеру, введение крионирования в клиническую практику позволит погружать пациента в гипотермию и приступать к перфузии сразу после наступления биологической смерти, что существенно повысит шансы на сохранение структуры мозга. Развитие законодательной базы, в частности введение ответственности за нарушение работы криодепозитария, поможет пациентам дожить до долгожданного прорыва в медицине. Наконец, элементарное просвещение позволит избежать ситуаций, когда родственники препятствуют воле людей, желающих крионироваться.
Мы сейчас не можем точно описать весь комплекс технологий, которые в будущем будут использоваться для реанимации криопациентов. Но по мере развития науки наши представления об этом становятся все более глубокими. Сейчас мы считаем, что для оживления могут использоваться такие технологии как: нанотехнологии, выращивание органов, искусственные органы, моделирование мозга, 3D-печать органов и тканей, трансплантация органов и другие технологии, о которых мы пока не имеем представления вовсе или которые только появляются на горизонте науки.
Один из возможных и на данный момент, возможно, наиболее перспективный сценарий оживления криопациентов был описан в книге «Машины созидания», написанной выдающимися учеными Эриком Дрекслером и Марвином Мински. Этому посвящена 9-я глава книги, символически названная «Дверь в будущее». Вкратце процесс восстановления жизнедеятельности криопациента в отдаленном будущем будет выглядеть следующим образом:
1. В замороженное тело криопациента внедряется огромное количество (миллионы миллиардов) молекулярных роботов. Их совокупный вес составит около 0.5 килограмм.
2. Нанороботы (наноботы) анализируют повреждения, возникшие в клетках организма в процессе его умирания, после смерти, при перфузии и при хранении. В ходе изучения состояния тела человека наноботы могут обмениваться информацией между собой, а также – с контролирующим их деятельность суперкомпьютером, расположенным вне тела.
3. На основе этого анализа нанороботы производят исправление всех повреждений: разбирают сшивки между молекулами, восстанавливают клеточные мембраны и органеллы и т.д. Кроме того, они производят омолаживание и лечение клеток, а значит и всего организма – т.е., оживлен будет не старый и больной организм, а здоровый и молодой.
4. По окончании работы молекулярные роботы покидают оживленное тело (например, так же, как это делают вирусы гриппа и некоторые другие вирусы – через кровеносную систему и дыхательные пути).
По современным оценкам подобная процедура может занять несколько месяцев. Предположительно, технология для ее реализации будет готова через 50 лет. То есть тело пациента должно сохраняться как минимум в течение этого времени. В случае, если были сохранены только голова или мозг пациента, предварительно, еще до репарации мозга, надо будет воссоздать (например, вырастив органы и ткани, или каким-то иным способом) тело пациента с использованием его ДНК.
Число научных публикаций, рассматривающих технические аспекты оживления криопациентов, постоянно растёт. Выдающиеся американские нанотехнологи (и сторонники крионики) Ральф Меркль и Роберт Фрайтас составили список научных статей, посвящённых этому вопросу. Существует некоторое количество людей, которые думают, что крионика – это просто, взял тело или мозг человека – и в азот. Но даже сейчас, когда крионисты только начинают просматривать пути оживления криопациентов в будущем, когда задача крионики – качественно заморозить и сохранить человека, крионика довольно сложна. И с научной стороны, и с технологической.
К сожалению, компетентных в этой новой области людей у нас меньше, чем пальцев на одной руке. Описываются же сложности и подходы обычно в специальной литературе или во внутренних документах криофирм. Для иллюстрации напишем несколько малоизвестных фактов из разных областей деятельности криофирм, которые немного проиллюстрируют сложность используемых сейчас технологий, а также – происходящие процессы.
Криофирмы довольно мало зависят от надежности и бесперебойности электропитания – этот примитивный факт часто удивляет людей, но это так. В большей степени криофирмы зависят от поставок сухого льда и жидкого азота, от близости и надежности поставщиков, а в этом направлении надежность легко достигается увеличением количества поставщиков и хорошими с ними отношениями.
Через сутки (примерно) после смерти человека, который все это время находился при комнатной температуре, 20% нейронов жизнеспособны. Вода в межклеточном пространстве в биологической ткани замерзает при -3˚ С, а внутри клеток – при температурах -30 ˚C – -50˚C. Это обстоятельство также приводит к порче мяса при длительном хранении его в морозильной камере – химические реакции-то идут. Соответственно, крайне важно как можно скорее охладить тело криопациента до температур ниже -50˚ С.
Существуют математические модели для просчета наилучшего способа замораживания биологической ткани. Они используются для криохирургии, когда с помощью холода уничтожают, например, опухоли. Это сложные задачи. И они близки к задачам наиболее щадящего замораживания, например, мозга криопациента.
Пар сухого льда (сухой лед при нормальной температуре не тает, а сразу испаряется) имеет (с точки зрения эксплуатации криостатов) свойства … воды. Поэтому, например, при изготовлении криостатов для сухого льда любые трещины или микротрещины в нижней его части приносят урон в разы больший, чем в верхней.
Есть интересная идея эксперимента с оживлением крионированного сердца. А именно: провести перфузию тела животного, заморозить сердце. Размораживать и – то, что никто не делал еще – прокалывать его специально выращенными стволовыми клетками, чтобы они заменили несохранившиеся клетки сердца. Ученые рассчитывают таким образом сделать обратимую криозаморозку органа.
|
