Što je biostaza (poznata i kao krionika)?

Krenimo od neugodne činjenice iz koje proizlazi sve ostalo: u medicini pojam mrtav nikada nije značio jedno te isto. Netko tko se utopio u hladnoj vodi i bio proglašen mrtvim po mjerilima 1950. godine, uz suvremeni defibrilator i pažljivo zagrijavanje, danas bi često izašao iz bolnice na svojim nogama. Smrt nije jedan trenutak. Ona je proces, a granicu koju povlačimo unutar njega pomiče svako poboljšanje naših medicinskih mogućnosti.

Biostaza tu činjenicu shvaća ozbiljno i postavlja izravno pitanje. Zamislimo da je današnja medicina za nekoga iscrpila sve mogućnosti. Fizička struktura koja nosi identitet te osobe i dalje je fizički očuvana. Moramo li tu strukturu nepovratno uništiti? Biostaza pokušava odgovoriti: ne. To nije obećanje da će budućnost riješiti sve. To je odbijanje da se informacija uništi dok je pitanje još otvoreno. Na tome počiva sve ostalo u ovom Kodeksu. Zato razjasnimo četiri stvari: što je biostaza, zašto je provodimo, gdje su pravi izazovi i zašto smo unatoč tome optimistični.

Što je biostaza zapravo

Biostaza je stanje u kojem su biološki procesi potpuno zaustavljeni, a struktura je očuvana. Kemijski procesi stanu, arhitektura ostaje netaknuta i sustav može, u načelu, čekati vrlo dugo. Cijelo se područje temelji na jednoj važnoj promjeni u razumijevanju smrti: smrti kao procesa, a ne kao jednoga trenutka.

Priroda je do toga došla prva. Tardigrade i neke vrste žaba redovito zaustavljaju metabolizam kako bi preživjele smrzavanje ili potpunu dehidraciju, a zatim ponovno nastavljaju normalne životne procese. Arktičke ribe rade suprotno: ostaju aktivne u vodi ispod nule, zahvaljujući proteinima protiv smrzavanja koji vežu kristale leda prije nego što mogu narasti. Privremeno zaustavljanje životnih procesa bez nepovratnog oštećenja nije znanstvena fantastika, nego uobičajena pojava kod tardigrada. Šumska žaba to postiže kemijom. Kad počne mrznuti, njezina jetra preplavi tkiva glukozom. Glukoza je prirodni krioprotektant. On sprječava stvaranje leda unutar samih stanica dok voda oko njih očvršćuje. Biostaza je inženjerski pokušaj da se sličan učinak medicinskim postupcima postigne i kod čovjeka.

Postupak koji nas dovodi do tog stanja zove se krionika, a ta se dva pojma lako pomiješaju. Biostaza je stanje obustavljenih bioloških procesa uz očuvanu strukturu. Krionika je postupak kojim se osobu, nakon što je pravno proglašena mrtvom, dovodi u to stanje. Najprije brzo hlađenje. Zatim perfuzija, kojom se voda u tijelu zamjenjuje krioprotektivnim tvarima. Potom slijedi vitrifikacija: tkivo prelazi u stakloliko stanje umjesto da u njemu nastaje razorni led. Naposljetku, dugotrajno skladištenje na -196°C, gdje biološko vrijeme praktički stane. U ovom članku objašnjavamo zašto se koristi upravo ta temperatura i kako se ona može dugoročno održavati.

Zašto to radimo

Evo dijela koji većina objašnjenja preskače, pa mi nećemo. Razlog nije fascinacija tekućim dušikom. Razlog je to što se smrt kroz ljudsku povijest uglavnom smatrala neizbježnom. Svakodnevno umre otprilike 150,000 ljudi od uzroka koji su nekoć bili neizlječivi, a danas su ili bi uskoro mogli postati izlječivi. Kad nekoga proglasimo mrtvim, to često znači da to još ne znamo izliječiti ili popraviti, a riječ još pritom ima veliku težinu.

S obzirom na to, biostaza je jedina opcija koja pacijenta ne uništava nepovratno. Ukop i kremiranje nepovratno uklanjaju svaku mogućnost budućeg oporavka. Biostaza nudi vjerojatnost veću od nule da struktura koja nosi identitet osobe preživi dovoljno dugo da je medicina sustigne. Ne treba vjerovati da je oživljavanje vjerojatno da bi se razumjelo zašto je to važno: i mala mogućnost oporavka drukčija je od potpune nemogućnosti, a moguća korist neusporediva je s dodatnim rizikom. Ako postupak ne uspije, ishod se ne razlikuje od uobičajenog ishoda nakon smrti. Ako uspije, dobitak je potpun. To je argument očekivane vrijednosti, ne čin vjere. Riječ je o istoj logici koju već primjenjujemo kod sigurnosnih pojaseva i osiguranja, ali ovdje je usmjerena na najveći mogući gubitak.

Što zapravo čuvamo

Ključna je tvrdnja jednostavna: niste određeni pojedinačnim atomima svojega tijela, nego njihovim rasporedom. Vaša sjećanja, vaša osobnost, vaš osjećaj vlastitog identiteta zapisani su u fizičkoj strukturi mozga, u točnom rasporedu otprilike 86 milijardi neurona i njihovih veza. Atomi se neprestano izmjenjuju dok vi ostajete isti; ono što ostaje jest raspored. O tome govori tekst „Sjećanje, identitet i mozak”, a pristupačnije i tekst „Što vas čini vama”.

Ako je to točno, cilj očuvanja nije održati stanice metabolički živima. Cilj je zadržati informaciju nepromijenjenom. Vitrificirani mozak nije aktivan, ali ako je njegova struktura očuvana, fizički je očuvan i obrazac koji čini osobu, kao što tekst knjige postoji i kada ga nitko ne čita. Očuvana struktura mogla bi značiti da su očuvane informacije potrebne za buduću obnovu osobe, iako ih današnja tehnologija još ne može očitati. Upravo zato biostaza može biti predmet inženjerskog istraživanja, a ne samo spekulacije.

Iskren popis izazova

Ovdje je trezvenost važnija od oduševljenja, stoga slijedi verzija bez uljepšavanja. Ništa od toga ne skrivamo: otvoreno iznosimo i glavne protuargumente.

• Danas nitko ne može oživjeti krioprezerviranog čovjeka. Tehnologija za uklanjanje uzroka smrti i ponovno uspostavljanje životnih funkcija još ne postoji. Otvoreno kažemo da oživljavanje trenutačno nije moguće. Biostaza je most, a suprotna obala još nije izgrađena.
• Sat počinje teći u trenutku pravne smrti. Čim srce stane, mozak počinje propadati, a svaka minuta odgode povećava rizik od gubitka strukturne očuvanosti. Velik dio tehničkog izazova jest utrka s propadanjem stanica: do pacijenta treba stići što brže i što prije započeti hlađenje.
• Vitrifikacija je dobra, ne savršena. Krioprotektanti su blago toksični, a perfuzija nikad nije potpuno ravnomjerna, pa do određenog oštećenja dolazi. Cilj je da oštećenje što manje zahvati informacije pohranjene u tkivu te da se budući popravak može osloniti na očuvanu strukturu.
• Organizacija mora moći djelovati i nakon smrti pacijenta. Skladištenje mora ostati stabilno i financirano desetljećima, možda i stoljećima. To je institucionalni i financijski problem jednako važan kao i znanstveni. Zato pitanje „što se događa ako pružatelj usluge propadne?” zahtijeva ozbiljan odgovor, a ne slijeganje ramenima.

Zašto smo ipak optimistični

Zašto se onda ovime baviti, znajući sve to? Zato što je riječ o problemima koje se može rješavati inženjerskim radom, a ne o problemima koji zahtijevaju čudo, te zato što tehnologija napreduje u relevantnim područjima.

Najdublji je razlog spoznaja o strukturi spomenuta ranije. Nije nužno da osoba ostane biološki živa, nego da obrazac koji nosi njezin identitet ostane očuvan. Zadržavanje strukture na -196°C nešto je što nam fizika već danas omogućuje neograničeno dugo. Uz to, stalno se širi raspon mogućih alata za budući popravak, od molekularnih tehnologija do skeniranja i rekonstrukcije visoke razlučivosti. Moguće putove opisujemo u tekstovima „Kako bismo mogli postići oživljavanje” i „Opklada na nanotehnologiju”. Ništa od toga ne zahtijeva novu fiziku. Oživljavanje je inženjerski problem koji se nadovezuje na biološke probleme, a čovječanstvo je takve izazove kroz povijest rješavalo postupnim napretkom.

Priroda nas neprestano podsjeća da je taj temeljni potez moguć. Ljudski se embriji krioprezerviraju u stotinama tisuća, a nakon odmrzavanja mogu se nastaviti razvijati. Cijeli organi polako idu istim putem. Tardigrade pritom ne čine ništa iznimno iz svoje biološke perspektive. Privremena obustava životnih procesa i povratak u aktivno stanje stvarni su biološki fenomeni; biostaza je pokušaj da se sličan pristup primijeni i na ljude.

Promišljena odluka, donesena uz jasnu svijest o izgledima, temelj je rada tvrtke Tomorrow.bio. Ostatak ovog Kodeksa donosi pojedinosti o znanosti očuvanja i medicinskim postupcima u prvim minutama. Obuhvaća i troškove održavanja sustava tijekom stotinu godina te argumente za i protiv. Krenite od onoga u što najviše sumnjate.

Daljnje čitanje

• Komu je biostaza namijenjena?
• Zašto se krioprezervacija provodi na -196°C?
• Kako bismo mogli postići oživljavanje
• Ključni pojmovnik