Konservierung ohne Einfrieren

Der Begriff Kryonik verweist auf die falsche Vorstellung. Er lässt Menschen an Gefrieren denken, an einen Körper, der zu Eis erstarrt ist wie ein Steak in einem Tiefkühlfach. Doch das eigentliche Ziel ist seltsamer und präziser als das, und es wird besser durch eine Formulierung erfasst, die fast wie ein Widerspruch klingt: Konservierung ohne Gefrieren. Der Trick, der dies möglich macht, istVitrifikation, und dies ist die kurze, vereinfachte Version dessen, was es ist, was es Ihnen bringt und; ebenso wichtig; was es nicht tut.

Einen Körper in einen glasartigen Zustand zu versetzen

Vitrifikation ist der Prozess, eine Flüssigkeit in einen festen Zustand zu überführen, ohne dass sich jemals Kristalle bilden. Das Wort stammt aus dem Lateinischenvitrum, Glas, und Glas ist genau das richtige mentale Bild. Wenn man die meisten Flüssigkeiten abkühlt, kristallisieren sie; kühlt man sie auf die richtige Weise mit der richtigen Chemie ab, werden sie stattdessen immer zähflüssiger, bis sie in einen starren, ungeordneten Feststoff übergehen. Es bilden sich keine Kristalle. Die Moleküle bleiben fast genau in der Anordnung, die sie als Flüssigkeit hatten, bewegen sich jedoch nicht mehr.

Bei der Kryokonservierung ist dies der Unterschied zwischen einem zerstörten Gehirn und einem intakten. Das Wasser in den Zellen des Körpers wird weitgehend durchKryoprotektiva ersetzt, und das Gewebe wird abgekühlt, bis es die Glasübergangstemperatur erreicht, die irgendwo zwischen -120°C und -135°C liegt, und erstarrt. Das Ergebnis ist kein gefrorener Körper. Es ist Gewebe in einem glasartigen Zustand, und in diesem Zustand ist der Zerfall effektiv zum Stillstand gekommen.

Was Vitrifikation erreicht

Wird sie korrekt durchgeführt, erreicht die Vitrifikation gleichzeitig vier Dinge:

• Sie verhindert die Bildung von Eiskristallen, sodass das mechanische Zerreißen durch Gefrieren niemals eintritt.
• Sie bewahrt die zelluläre und strukturelle Architektur des Gewebes, insbesondere die neuronale Verdrahtung im Gehirn.
• Sie verlangsamt jede chemische und biologische Reaktion bis fast zum Stillstand und stoppt so den Zerfall.
• Sie erhält dasInformationsmuster des Gewebes, den Teil, dertatsächlich eine Person kodiertintakt genug, dass eine zukünftige Technologie sie eines Tages reparieren und wiederherstellen könnte.

Dieser letzte Punkt ist der Grund, warum all dies überhaupt einen Sinn ergibt, und er führt direkt zurück zuwas Biostasis ist: Bewahren Sie die Struktur, und Sie bewahren die Person, selbst über eine Lücke hinweg, die keine derzeitige Technologie überwinden kann.

Was die Vitrifizierung nicht leistet

Hier zählt Ehrlichkeit mehr als Begeisterung. Die Vitrifizierung stellt kein Leben wieder her. Sie kehrt Alterungsprozesse nicht um oder heilt die Krankheit, die zum Tod führte. Sie garantiert für sich allein genommen nicht, dass jemals eine Wiederbelebung möglich sein wird. Alles, was sie tut; und das ist bereits viel; ist, das physische Substrat einer Person so gut zu erhalten, dass die Frage der Wiederbelebung offen bleibt, statt durch Beerdigung oder Einäscherung für immer geschlossen zu werden. Sie ist eine Brücke in eine Zukunft, die möglicherweise oder möglicherweise nicht in der Lage sein wird, die Aufgabe zu vollenden, weshalb wir ebenso klarstellen, dasseine Wiederbelebung derzeit nicht möglich ist.

Alles Weitere hängt davon ab, diesen einen Schritt richtig zu machen. Wenn Gefrierschäden es zulassen würden, die Struktur des Gehirns in den ersten Stunden zu zerstören, könnte keine zukünftige Medizin rekonstruieren, was verloren ging, weil die Information selbst verschwunden wäre. Die Vitrifizierung ist der Unterschied zwischen der Bewahrung einer Person und dem bloßen Lagern von Trümmern. Deshalb steht sie im Zentrum vonwie eine moderne Kryokonservierung tatsächlich durchgeführt wird.

Wann die Fixierung die bessere Option ist

Die Vitrifizierung hängt davon ab, dass das Kryoprotektivum überall dorthin gelangt, wo es benötigt wird, und dies wiederum hängt von einem Kreislaufsystem ab, das noch gleichmäßig verteilt. Wo ischämische Schäden bereits schwerwiegend sind, ist dies nicht der Fall, und ungleichmäßige Perfusion bedeutet Eis an den Stellen, die am wichtigsten sind. Für diese Fälle gibt es eine zweite Methode: aldehydstabilisierte Kryokonservierung oder ASC.

ASC beginnt damit, das Gehirn mit Glutaraldehyd zu perfundieren, einem Fixiermittel, das Proteine an Ort und Stelle vernetzt. Der Zerfall stoppt sofort, und die Struktur wird fixiert, bevor die Kühlung beginnt. Mit stabilisiertem Gewebe kann das Kryoprotektivum dann langsam auf eine hohe Konzentration von etwa 65% Ethylenglykol angehoben werden, und das Gehirn wird bei etwa -135°C vitrifiziert, um es langfristig zu lagern.

Der Beweis dafür ist ungewöhnlich direkt. ASC hielt die synaptische Konnektivität in einem gesamten Schweinegehirn so gut aufrecht, dass es denBrain Preservation Foundation's large mammal prize gewann, überprüft durch 3D-Elektronenmikroskopie nach dem Wiedererwärmen.

Der Kompromiss ist real und gehört in die offene Diskussion.Fixierung ist nicht reversibel durch etwas, was sich derzeit vorstellen lässt. Glutaraldehyd erhält das Konnektom in außergewöhnlicher Detailtreue, und dies gelingt, indem es die Proteine chemisch verbindet, was die biologische Wiederbelebung dieses Gewebes ausschließt. ASC bewahrt das Muster und gibt den Weg zurück über das ursprüngliche Substrat auf, was derFrage der Kontinuität in physischer Form.

Deshalb ist es nicht die Standardoption. Wo die Perfusion gut ist, hält die Vitrifizierung beide Wege offen. ASC ist die Lösung, die wir wählen, wenn die Alternative der vollständige Strukturverlust wäre.

Weiterführende Lektüre

• Einzelheiten zu Gefrieren vs. Vitrifizierung
• Das medizinische Frostschutzmittel (Kryoprotektiva)
• Warum ist Kryokonservierung bei -196°C?
• Was ist Biostase?