A hibernáció során a sejtek aktivitása drasztikusan lelassul, csaknem teljesen megszűnik, ennek következtében pedig nagymértékben csökken a szervezet oxigénigénye. Az állatvilágból ismert, az alacsony testhőmérséklettel, a lelassult anyagcserével kísért téli álom hasonlít leginkább ehhez az állapothoz. Mindez azonban az ember számára – egyelőre – elérhetetlen, hiszen ha a szöveteinkben kritikus szint alá csökken az oxigén, elhalnak a sejtek. Igaz, a szövetkárosodás hátterében álló molekuláris mechanizmusok nem ismertek teljes mértékben, de a kutatók egyetértenek abban, hogy a sejtek önfenntartó működésének biztosítása nélkülözhetetlen az életfolyamatok szempontjából. Így a szövetsérülések megelőzése érdekében elsődleges cél a megfelelő vérellátás helyreállítása, az isémiás károk, vagyis a sejtek, szervek helyi vérellátási zavarának megakadályozása. Akadnak tudósok, akik abban reménykednek, hogy egyszer az emberi test hibernációja, illetve felélesztése is valósággá válik. Utánanéztünk, hol tart most a kutatási folyamat, mennyire reálisak ezek a remények.

”Az egész test tartósítása egyelőre lehetetlennek tűnik, mivel a testet nem lehet elég gyorsan lehűteni ahhoz, hogy kivédhető legyen a jegesedéssel járó, sejteken belüli roncsolódás” – mondta el megkeresésünkre Erdélyi Ferenc kutató, a Magyar Tudományos Akadémia Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetének (KOKI) munkatársa.

Fagyasztott remények. Szebb jövőre várva

Alien - IMDB

A hibernációra képes állatok az emberrel szemben el tudják kerülni az oxigénhiányból fakadó szövetkárosodást. Számos állatkísérletben vizsgálták már az életfolyamatok hosszabb távú felfüggesztését, 2005-ben az Egyesült Államokban kutyákon végeztek ilyen jellegű kutatást. Az állatok szívműködését leállították, vérüket jéghideg sóoldatra cserélték. Ez utóbbi anyag a vérnél jóval kisebb koncentrációban képes oxigént szállítani, így alkalmas arra, hogy a szövetekben csökkentse az elérhető oxigén mennyiségét. Egy órával a légzés és a szívműködés leállása után a védőoldatot visszacserélték az állatok vérére, újraindították a szívüket. A kísérlet után három nappal az állatok többségénél semmilyen károsodást nem mutattak ki, bár néhány kutya esetében átmeneti idegrendszeri és mozgáskoordinációs problémák jelentkeztek.

Egy évvel később egy bostoni kórházban sertéseken folytattak hasonló hibernációs kísérletet, az állatok kilencven százalékát sikerült újraéleszteni. Mivel a sertések és a kutyák élettani folyamatai hasonlítanak az emberéhez, a kutatók úgy vélik, hamarosan mindezt embereken is tesztelhetik. Az Arizonában működő Alcor Alapítvány bár csaknem négy évtizede foglalkozik hibernálással, eljárásuk egyelőre tudományosan megalapozatlan, de a hasonló profilú Cryonics Institute nevű cég sem állítja ennek ellenkezőjét, sőt kiemeli, nincs bizonyíték és garancia arra, hogy az eljárással valaha is feléleszthetők lesznek a lefagyasztott ügyfelek. Ugyanakkor a cégek hangsúlyozzák: az orvostudomány fejlődésével megvan a remény arra, hogy a hibernált testek egyszer újra életre kelnek. Elképzelésük szerint ezt a jövőben kifejlesztendő eljárások, így a molekuláris nanotechnológiai módszerek fogják lehetővé tenni, néhány emberöltő múlva.

A jövő tudománya, a parányi mérettartományban működő nanotechnológia segítségével bonyolult szerkezetek állíthatók össze atomokból és molekulákból. Az új technológia egyik ígéretes területe az orvostudomány, ahol áttörő, forradalmi vívmányok várhatók többek között a betegségek megelőzése, a diagnosztika és a gyógyítás területén. A nanotechnológiának köszönhetően a gyógyszerek speciális molekulák belsejébe helyezhetők majd, felismerik a célsejtet, és a mai gyógyszerekkel szemben irányított, lokalizált hatást fejtenek ki, az orvosság pontosan ott hat majd, ahol szükség van rá. Ugyanakkor parányi nanorobotok juttathatók majd a vérbe, amelyek folyamatosan figyelik a szervezet állapotát, megtalálják a nem megfelelően működő sejteket és molekuláris szinten javítják a hibákat. Bár ez még távolinak tűnik, már ma is számos kutatási eredmény jelzi, hogy a nanotechnológia ígéretes változásokat hozhat az egészségügyben, a gyógyításban. 

A hibernálásra szakosodott amerikai cégek a hűtési eljárást a szívhalál után néhány perccel, az agyhalál bekövetkezte előtt végzik el. A hibernált embereket folyékony nitrogénnel teli, dupla falú, hatalmas acélhengerekbe fektetik, sejtroncsoló jegesedést kivédő mélyhűtést ígérnek mínusz 196 Celsius-fokon. Az Alcor szerint ügyfeleik csak jogilag halottak, biológiailag élnek, jogi helyzetük hasonló a lefagyasztott embriókéhoz vagy a kómában fekvő betegekéhez. Mindez azonban nem olcsó mulatság. Míg az Alcor a teljes test mélyhűtéséért százötvenezer dollárt (körülbelül 31 millió forintot), a fej fagyasztásáért pedig nyolcvanezer dollárt (16,6 millió forintot) kér, addig az előbb említett eljárás ára a Cryonics Institute-ban kilencvenezer dollár (18,7 millió forint) körül mozog. A jövőbeni szolgáltatásért rendszeresen tagdíjat, kockázati felárat és készenléti díjat kell fizetni, ennek ellenére az igénylők száma az Alcornál meghaladja a hétszázat, a Cryonicsnál pedig jelenleg kilencvenöt páciens és hatvannégy kisállat várja, hogy felélesszék.

Bizonyos szervek lehűthetők annyira, hogy később tökéletesen működjenek, például a transzplantáció, a beültetés idejéig életképesek maradjanak. A sebészetben sikeresen alkalmazzák a helyi fagyasztást a vérzés csökkentésére, fájdalomcsillapításra. Kitűnően tárolható ezzel a módszerrel sokféle szövet és sejt, így például a vér, csontvelő, csonthártya, ivarsejtek. Hibernációval a transzplantációra váró szervek tárolási ideje meghosszabbítható lehetne. Jelenleg az átültetésre szánt szervek legfeljebb egy napig tárolhatók, ám ha a szervek anyagcsere-folyamatait hosszabb időre is sikerülne felfüggeszteni, akkor akár napokig-hetekig is lehetne károsodás nélkül tárolni azokat. Az életműködés átmeneti megszakítása, a súlyos sérülések esetén is hasznos lehet, mivel a beteg szövetei épen maradhatnának kórházba szállításig.

Erdélyi Ferenc elmondása szerint géntechnológiai részlegükön ők egyelőre egér embriók tárolását végzik, kétféle fagyasztási technikát alkalmazva, melyek megegyeznek a humán lombikbébi programmal. A mélyfagyasztott embriók gyakorlatilag korlátlan ideig eltarthatók folyékony nitrogénben és bármikor felhasználhatók. Az alkalmazott anyagokon és módszereken kívül egyéni adottságok is befolyásolhatják a fagyasztás eredményeit, egyes embriók jobban, mások kevésbé bírják elviselni a fagyasztás és felengedés során bekövetkező változásokat.

Az igen alacsony hőmérsékletet számítógéppel vezérelt, speciális fagyasztó-berendezés segítségével érik el, amely egy professzionális program szerint fokozatosan hűti le az embriókat mínusz 150 -196 fok közé. Majd a legkorszerűbb folyékony nitrogén gőzébe, úgynevezett vapour phase technológiájú tárolóba kerül. Ez minimális áramellátást igényel, de áram nélkül is, még hetekig biztosítja az embriók hosszú távú, biztonságos tárolását. Ugyanakkor a másik eljárás a vitrifikáció, amely ultragyors mélyhűtést takar: ez egy viszonylag friss módszere a fagyasztásnak. Ilyenkor a sejtek víztartalma amorf formában üvegszerűen, nem kristályosan fagy meg.

A fagyasztás és felengedés során képződő jégkristályok károsíthatják az embriókat, ennek elkerülésére víztartalmuk jelentős részét el kell távolítani. Erre a célra különleges tápoldatokat alkalmaznak – magyarázza az eljárás lényegét Erdélyi –, amelyek megóvják a sejteket a fagyasztás roncsoló hatásától, a víztartalom elvonása mellett stabilizálják a sejtek szerkezetét. A kutató egyúttal hangsúlyozza: a tudomány mai állása szerint a közeli jövőben nem várható jelentős áttörés a hibernáció terén.