Ученые успешно побеждают многие болезни, продлевая жизнь людей, но главным «врагом» человечества остается старение. Впрочем, авторы книги «Смерть должна умереть» считают, что примерно к 2045 году со смертью от естественных причин будет покончено навсегда, а средний возраст человека может вырасти до 140 лет.

С разрешения «Альпины Паблишер» Enter публикует отрывок о том, как низкие температуры помогают прожить дольше. Книга выйдет в издательстве в середине июня — сейчас можно оформить предзаказ.

В 1999 году врач-стажер Анна Богенхольм каталась на лыжах вне трассы на крутом спуске в отдаленном районе Северной Норвегии и упала в замерзший горный ручей. К тому времени, когда прибыл спасательный вертолет, она находилась в ледяной воде уже 80 минут, а ее кровообращение успело остановиться на 40 минут. В журнале The Lancet описывалась ее последующая «реанимация от случайного переохлаждения до 13,7°C с остановкой кровообращения». Дэвид Кокс в статье для The Guardian под названием «Между жизнью и смертью — сила терапевтической гипотермии» (Between life and death — the power of therapeutic hypothermia) привел такие подробности:

«К тому времени, как Богенхольм была доставлена в Университетскую больницу Северной Норвегии в Тромсё, ее сердце не билось уже целых два часа. Температура тела упала до 13,7°C. Женщина во всех смыслах была клинически мертва.

Однако в Норвегии последние лет бытует поговорка: “Ты не умер, пока не умер в тепле”. Заведующий отделением неотложной медицинской помощи больницы Мэдс Гильберт знал по опыту: есть небольшая вероятность того, что сильный холод на самом деле сохранил женщине жизнь.

“За последние 28 лет у нас были 34 пациента со случайным переохлаждением и остановкой сердца. Их отогревали до исходной температуры при сердечно-легочном шунтировании, и 30% пациентов выжили, — рассказывал он. — Главный вопрос в следующем: когда замерз пациент — до остановки сердца и кровообращения или после?”»

Далее Кокс объяснил некоторые ключевые биологические аспекты:

«Понижение температуры тела останавливает кровообращение, но оно также снижает потребность организма (в частности, клеток головного мозга) в кислороде. Если перед остановкой сердца температура жизненно важных органов успела достаточно опуститься, это может отсрочить гибель клеток от недостатка крови и дать скорой помощи дополнительное время на спасение жизни.

“Гипотермия увлекательна, потому что это обоюдоострый меч, — сообщил Гильберт. — С одной стороны, она может защитить, а с другой — убить. Все дело в степени контролируемости процесса. Надо полагать, что Анна замерзала довольно медленно, но достаточно эффективно, и к моменту остановки сердца ее мозг охладился настолько, чтобы потребность его клеток в кислороде упала до нуля. Правильное искусственное дыхание способно обеспечить до 30-40% церебрального кровообращения. В подобных случаях этого часто бывает достаточно, чтобы сохранять человеку жизнь на протяжении семи часов, пока мы пытаемся перезапустить ему сердце”»

К счастью, Богенхольм почти полностью выздоровела. Спустя лет после несчастного случая она работала рентгенологом в той же больнице, где ей спасли жизнь. Женщина пережила случайное переохлаждение, но в наши дни врачи все чаще намеренно провоцируют его, чтобы выиграть дополнительное время для проведения сложных медицинских процедур. В своей книге «Экстремальная медицина» (Extreme Medicine) Кевин Фонг рассказал историю Эсмаила Дежбода, лечившегося в 2010 году:

«Эсмаила Дежбода начали беспокоить болезненные симптомы: тяжесть, временами сильная боль в груди. Томография показала наличие серьезных проблем: аневризмы грудной аорты и отека главной ведущей от сердца артерии. Этот сосуд увеличился вдвое — до диаметра банки кока-колы.

Эсмаил носил в груди бомбу, готовую разорваться в любой момент. Другие аневризмы обычно оперируются достаточно просто. Но в этом месте — в непосредственной близости от сердца — легких вариантов не бывает. Грудная аорта несет кровь из сердца в верхнюю часть тела, снабжая кислородом мозг и другие органы. Для успешной операции нужно прервать этот поток, остановив кровообращение. При нормальной температуре тела, да еще в совокупности с сопутствующим кислородным голоданием, это повредило бы мозг и привело к инвалидности или смерти в течение трех-четырех минут.

Врач Эсмаила, доктор медицинских наук кардиохирург Джон Элефтериадес, решил провести процедуру при использовании глубокого гипотермического циркуляторного ареста (ГЦА). Чтобы охладить тело пациента до 18°C перед полной остановкой сердца, хирург использовал аппарат искусственного кровообращения, затем максимально быстро, не давая пациенту умереть на столе, провел операцию…»

Это сложнейшая операция:

«Хотя у доктора Элефтериадеса большой опыт в ГЦА, по его словам, он каждый раз чувствует себя так, словно испытывает удачу. После того, как кровообращение остановлено, у хирурга есть не более 45 минут до необратимого повреждения мозга пациента; без искусственной гипотермии было бы всего четыре.

Доктор накладывает швы элегантно и эффективно, не делая ни одного лишнего движения. Он должен удалить поврежденный участок аорты длиной около 15 см и заменить его искусственным имплантом. В данный момент в мозге Эсмаила нет электрической активности. Пациент не дышит, у него отсутствует пульс. Физически и биохимически он неотличим от мертвеца».

Эту фразу стоит подчеркнуть: «физически и биохимически он неотличим от мертвеца». Однако его еще можно оживить. Фонг продолжил:

«Через 32 минуты операция завершена. Команда врачей отогревает замерзшее тело Эсмаила, и очень быстро сердце пациента рывками возвращается к жизни, прекрасно перекачивая кровь и доставляя свежий кислород к его мозгу впервые за последние полчаса».

Фонг рассказал о посещении пациента в реанимационном отделении на следующий день:

«Он бодр и здоров. У его постели стоит жена; она очень рада его возвращению».

Кто откажет жене больного в возможности счастливого воссоединения с мужем? Тем не менее критики крионики многих лишили бы шанса предвкушать радостное воссоединение со своими любимыми друзьями и родственниками после завершения заморозки. Они сказали бы, что разрыв между терапевтической гипотермией и крионикой слишком велик и экстраполировать тут неуместно. Температура криоконсервации намного ниже (‒196°C;), а срок приостановки жизненных функций намного длиннее. Мы же в ответ утверждаем, что есть веские основания считать эту пропасть преодолимой.

Без заморозки

Вторым предвестником, предсказывающим успех криоконсервации, могут служить факты, что некоторые организмы умеют переживать различные виды спячки при температурах ниже нуля. Например, американский длиннохвостый суслик-евражка впадает в спячку на срок до восьми месяцев в году. В течение этого времени температура тела животного падает с 36°C до ‒3°C; в это время мороз вне норы может достигать ‒30°C. Журнал The New Scientist пишет об этом так:

«Чтобы кровь не замерзла, суслик очищает ее от любых частиц, вокруг которых молекулы воды могли бы превратиться в лед. Из-за этого кровь остается жидкой при отрицательных температурах. Данное явление известно как сверхохлаждение, или переохлаждение».

Различные рыбы из полярных регионов выживают в соленой воде, точка замерзания которой ниже, чем у пресной. Их кровь не замерзает, чему способствуют антифризные белки (AFP), подавляющие рост ледяных кристаллов. AFP работает также у некоторых видов насекомых, бактерий и растений. Примечательно, что личинки аляскинского жука Cucujus clavipes puniceus, как сообщается, выживают при температурах до ‒150°C, для чего переходят в стеклообразное состояние.

Чемпион по выживанию при сверхнизких температурах — действительно крошечная (менее двух миллиметров) тихоходка. Эволюционно это очень древний вид — тихоходки существовали около 500 млн лет назад, в кембрийский период. В статье на BBC Earth со ссылкой на опыты, проведенные в 1920-х монахом-бенедиктинцем Гилбертом Рамом, описывается устойчивость этих существ к температурам ниже температуры кипения жидкого азота, которой придерживаются в крионике:

«Рам <…> погружал [тихоходок] в жидкий воздух температурой ‒200°C на срок в 21 месяц, в жидкий азот температурой ‒253°C на 26 часов и в жидкий гелий температурой 272‒ °C на 8 часов. Впоследствии, как только подопытные соприкасались с водой, они оживали.

Теперь мы знаем, что некоторые тихоходки могут переносить замораживание до ‒272,8°C. Это чуть выше абсолютного нуля. <…> Животное переносит глубокий холод, при котором останавливаются атомы; он не возникает естественным образом и достижим лишь в лаборатории.

Самая большая опасность, с которой сталкиваются тихоходки при замерзании — лед. Кристаллы, которые могут образовываться в клетках, разрывают на части такие важные молекулы, как, например, ДНК.

Некоторые животные и рыбы вырабатывают антифризные белки; те, снижая температуру замерзания клеток, предотвращают образование льда. Но у тихоходок антифризные белки не обнаружены.

По всей видимости, тихоходки действительно способны переносить внутриклеточное образование льда. Они умеют либо защищаться от повреждений, либо восстанавливаться.

Тихоходки способны выделять химические соединения — льдообразующие агенты, благодаря которым кристаллы льда образуются вне клеток. Аналогичным образом работает трегалоза: она предотвращает образование крупных ледяных кристаллов, которые могли бы пробить клеточные мембраны, и таким образом защищает производящие ее организмы».

Червь-нематода C. elegans, изменение продолжительности жизни которого фигурировало во многих экспериментах, описанных в предыдущих главах этой книги, играет важную роль и тут. Мы хотим обратить внимание на сохранение памяти особей после крионической приостановки их жизнедеятельности при температуре кипения жидкого азота и последующего возвращения к жизни. Опыт был поставлен Наташей Вита-Мор из Университета передовых технологий в Темпе и Даниэлем Барранко из Университета Севильи. Вот описание, которое цитируется по аннотации к статье «Сохранение долговременной памяти у витрифицированных и впоследствии реанимированных особей Caenorhabditis elegans» (Persistence of Long-Term Memory in Vitrified and Revived Caenorhabditis elegans), опубликованной в 2015 году в журнале Rejuvenation Research:

«Можно ли сохранить память после криоконсервации? Наше исследование — попытка ответить на этот давний вопрос при помощи червя Caenorhabditis elegans. Всем известный модельный организм для биологических исследований помог произвести множество революционных открытий, но на сохранение памяти после криоконсервации еще не проверялся. Цель нашего исследования — проверить восстановление памяти нематод после витрификации (остекленения) и последующего оживления.

Используя метод сенсорного импринтинга у молодых С. elegans, мы установили, что информация, полученная через обонятельные сигналы, формирует поведение животного и сохраняется после витрификации и на взрослой стадии. Наш метод исследования включал обонятельный химический импринтинг при использовании бензойного альдегида на стадии L1, метод быстрого охлаждения SafeSpeed для витрификации на стадии L2, а затем оживление и хемотаксический анализ для проверки сохранности памяти об усвоенной информации уже на взрослой стадии. Результаты нашей проверки после криоконсервации показывают, что механизмы, регулирующие у нематод ароматический импринтинг (форма долговременной памяти), не были изменены в процессе витрификации или медленного замораживания».

В статье «Наука вокруг крионики» (The Science Surrounding Cryonics), опубликованной Вита-Мор с соавторами в MIT Technology Review, результат этого опыта связывался с общей идеей. Обсуждался вопрос «Существует ли какая-либо вероятность того, что человеческая память и сознание смогут пережить крионическую приостановку жизненных функций?». Вита-Мор и ее коллеги написали об этом следующее:

«Какие именно молекулярные и электрохимические характеристики мозга лежат в основе сознательного разума, остается известным далеко не полностью. Однако имеющиеся данные подтверждают, что мозговые функции, кодирующие воспоминания и определяющие поведение, могут сохраниться во время и после криоконсервации.

Крионика уже используется в лабораториях по всему миру для хранения клеток животных, человеческих эмбрионов и некоторых организованных тканей сроком до лет. При криоконсервации биологического образца добавляются особые вещества — криопротекторы, такие как ДМСО (диметилсульфоксид, — прим. автора) или пропиленгликоль, а сама ткань охлаждается ниже температуры перехода в стеклообразное состояние (обычно около ‒120°C), при которой активность молекул замедляется более чем на 10−13, эффективно тормозя биологическое время.

Хотя никто доподлинно не знает физиологии каждой клетки, криоконсервации поддаются практически все мыслимые их разновидности. Точно таким же образом, неврологическая основа памяти, поведения и других особенностей личности человека может быть ошеломляюще запутанной, но понимание этой сложности и возможность ее сохранить никоим образом не зависят друг от друга».

Затем Вита-Мор и коллеги выделили среди фактов, добытых с помощью C. elegans, свидетельства того, что воспоминания способны пережить криоконсервацию:

«На протяжении долгих лет C. elegans обычно подвергали криоконсервации при температуре жидкого азота, а затем возвращали их к жизни. В этом году, используя анализ воспоминаний о долговременных импринтинговых ароматических ассоциациях, один из нас опубликовал результаты, свидетельствующие о том, что C. elegans сохраняют навыки, приобретенные до витрификации. Точно так же было показано, что после криоконсервирования мозговой ткани кролика долговременная потенциация нейронов (механизм памяти) остается неизменной.

Обратимая криоконсервация больших человеческих органов, таких как сердце или почки, куда сложнее сохранения клеток. Но изучение этой темы представляет собой область активных исследований, имеющую большое значение для здравоохранения, поскольку в случае успеха данная технология значительно увеличила бы запас органов для трансплантации. Ученые добились значительного прогресса в этой сфере: успешно осуществлены криоконсервация и последующая пересадка овечьих яичников и конечностей крыс, а восстановление функций почки кролика после охлаждения до ‒45°C проводится регулярно. Успехи в совершенствовании этих технологий косвенно подтверждают идею, что с помощью современных или находящихся в разработке методов мозг, как и любой другой орган, сможет быть адекватным образом криоконсервирован».

Заметьте, крионисты очень четко понимают, что их метод сохранения стоит называть «витрификацией», а не «замораживанием». На сайте одного из ведущих поставщиков крионических услуг, а именно Фонда «Алькор», разница объясняется просто и с легко понятной графикой. Вот главный вывод:

«Поскольку при витрификации лед не образуется, ткани отверждаются без структурных повреждений».

При учете этого факта прямо-таки любопытно (ну, почти) наблюдать за тем, как всевозможные громкие оппоненты крионики стремятся дискредитировать саму идею и драматически демонстрируют структурный ущерб, нанесенный овощам и фруктам вроде клубники или моркови последовательной заморозкой и размораживанием. Они едва ли не глумятся: «Как крионисты могут быть столь глупы?» А мы испытываем искушение ухмыльнуться в ответ: «Как критики могут так страшно перепутать основные факты?» Неужели эти господа действительно не знают об успешном криоконсервировании человеческих эмбрионов, играющем центральную роль в процедуре ЭКО? Разве они не слышали о витрификации кроличьей почки, охлажденной до ‒122°C, размороженной и успешно пересаженной в качестве рабочего органа другому кролику в 2002 году. Грегом Фэхи и его коллегами из компании 1st Century Medicine?

Изображения: Диаваль