Eine Ungewöhnliche Wissenschaftliche Zusammenarbeit
L. Stephen Coles war ein Altersforscher, der seine Karriere damit verbracht hat, zu untersuchen, warum einige Menschen 110 Jahre alt werden und älter. Er war auch ein überzeugter Kryonik-Verfechter — jemand, der glaubte, dass die präzise Konservierung eines Körpers bei sehr niedrigen Temperaturen unmittelbar nach dem Tod zukünftigen Generationen, ausgestattet mit noch nicht erfundenen Technologien, ermöglichen könnte, den Schaden des Todes rückgängig zu machen und eine Person ins Leben zurückzubringen. Als Coles 2014 starb, wurde sein Gehirn entnommen und in eine Lagerstätte in Scottsdale, Arizona transportiert, wo es seitdem bei etwa −146 Grad Celsius gelagert wird, eingebettet in Stickstoffgas-Dampf.
Etwa ein Jahrzehnt nach Coles' Tod beantragte sein Kollege und Freund Greg Fahy — ein Kryobiologe bei 21st Century Medicine und einer der weltweit führenden Forscher für Organkonservierung — Zugang zu kleinen Gewebestücken des konservierten Gewebes für wissenschaftliche Studien. Was Fahy entdeckte, und was er und seine Mitarbeiter nun berichteten, beleuchtet sowohl das Potenzial als auch die tiefgreifenden Grenzen der Kryonik als Technologie und verweist gleichzeitig auf medizinische Anwendungen, die viel näher an der praktischen Realität liegen als die menschliche Wiedererweckung.
Was die Wiedererwärmung Enthüllte
Die zentrale Frage, die Fahys Team beantworten wollte, war, ob die physische und zelluläre Struktur des Hirngewebes den Gefrier- und Lagerprozess mit ausreichender Integrität überstanden hatte, um wissenschaftlich aussagekräftig zu sein. Die kurze Antwort ist ja — mit erheblichen Vorbehalten.
Als Gewebestücke des konservierten Gewebes sorgfältig mit Protokollen wieder erwärmt wurden, die für die Organotransplantationsforschung entwickelt wurden, erholte sich die zelluläre Architektur auf sichtbare Weise. Zellmembranen behielten strukturelle Kohärenz bei, die Anordnung von Neuronen und Stützzellen blieb erkennbar, und ein Teil der mit der Zellfunktion verbundenen molekularen Maschinerie war noch vorhanden. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die von Kryonik-Organisationen verwendeten Konservierungs- und Lagerverfaren tatsächlich einen Teil des unkontrolliert gefrorenen Gewebes verursachten Gesamtschadens verhindern.
Was die Wiedererwärmung nicht enthüllte, ist ein Beweis dafür, dass die Zellen elektrische Aktivität zurückgewinnen oder etwas, das einem funktionierenden Stoffwechsel ähnelt, wieder aufnehmen könnten. Die Unterscheidung ist außerordentlich wichtig. Strukturkonservierung, auch wenn perfekt, ist nicht dasselbe wie die Konservierung des funktionalen Zustands, der ein lebendes, denkendes Gehirn ausmacht. Die Muster synaptischer Verbindungen, die Gedächtnis und Persönlichkeit codieren, sind im Nanometer-Bereich vorhanden und würden Technologien weit jenseits der gegenwärtigen Abbild- oder Rekonstruktionsfähigkeiten erfordern, um sie zu lesen, geschweige denn zur Funktion wiederherzustellen.
Die Kryonik-Debatte
Coles entschied sich für die Kryonik aufgrund einer Wette, dass die Wahrscheinlichkeit einer zukünftigen Wiederbelebung, so klein auch immer, die Kosten und die damit verbundenen logistischen Vorkehrungen wert war. Diese Berechnung ist nicht offensichtlich falsch als Frage der formalen Entscheidungstheorie — wenn der Nutzen der Wiederbelebung groß genug ist, kann selbst eine sehr kleine Wahrscheinlichkeit die Investition rechtfertigen. Die wissenschaftliche Gemeinschaft, die die Kryonik am sorgfältigsten untersucht hat, ist jedoch allgemein zu dem Ergebnis gekommen, dass die gegenwärtigen Erhaltungsmethoden die nanostrukturellen Strukturen beschädigen — die Gewichte der synaptischen Verbindungen, die das Selbst codieren — die Wiederbelebung müsste neu aufgebaut werden.
Die technisch optimistischste Auslegung von Fahys Ergebnissen ist, dass die Gesamtstruktur von Coles' Hirngewebe besser konserviert wurde, als Modelle für Worst-Case-Szenarien vorhersagten. Die pessimistischste Auslegung ist, dass die Strukturkonservierung in der unter Standardmikroskopie sichtbaren Größenordnung wenig aussagt darüber, ob die auf synaptischer Ebene codierte Information überlebt hat, und diese Frage bleibt von dieser Studie unbeantwortet.
Die Praktischere Grenze: Organtransplantation
Während die Frage der Gehirnwiederbelebung im Bereich spekulativer Zukunftsfantasien bleibt, haben die Techniken, die von Forschern auf dem Gebiet der Kryokonservierung verfeinert werden, unmittelbare und möglicherweise lebensrettende Anwendungen in der konventionellen Medizin. Die Organtransplantation funktioniert derzeit unter strengen Zeitbeschränkungen: Ein Spenderherz muss innerhalb von etwa vier Stunden nach der Explantation transplantiert werden, eine Niere innerhalb von 24 bis 36 Stunden. Diese Zeitfenster sind kurz genug, dass die Geografie das Überleben bestimmt — Patienten weit weg von großen Transplantationszentren haben systematisch schlechtere Ergebnisse, und Tausende von lebensfähigen Organen werden jedes Jahr verworfen, weil die Logistik nicht die Verfügbarkeit von Spendern rechtzeitig mit dem Bedarf der Empfänger abstimmen kann.
Die erfolgreiche Kryokonservierung transplantbarer Organe würde diese Berechnung verändern. Ein Organ, das wochenweise oder monatelang statt stundenlang konserviert werden konnte, könnte dem am besten kompatiblen Empfänger zugeordnet werden, anstatt dem geografisch nächstgelegenen, was die Langzeitergebnisse dramatisch verbessert. Es würde Zeit für bessere immunologische Verträglichkeit ermöglichen, möglicherweise die Notwendigkeit der lebenslangen immunsuppressiven Medikamente, die Transplantationsempfänger derzeit benötigen, verringern — Medikamente, die mit schwerwiegenden Nebenwirkungen verbunden sind und das Infektionsrisiko und bestimmte Krebsarten erheblich erhöhen.
Forscher, die mit Tiermodellen arbeiten, haben bereits einen Proof-of-Concept erbracht. Teams in mehreren Institutionen haben erfolgreich Nieren und Herzen in Nagern und Kaninchen entfernt, mittels Vitrifizierungsprotokollen kryokonserviert und retransplantiert. Die Tiere überlebten mit erhaltener Organfunktion — ein Ergebnis, das vor nur zehn Jahren unmöglich gewesen wäre. Wissenschaftler auf diesem Gebiet beschreiben den gegenwärtigen Moment als "an der Schwelle zur menschlichen Organkryokonservierung" , wobei die Hauptherausforderungen in den kommenden Jahren darin bestehen, die Aufwärmprotokolle auf größere Organgrößen zu skalieren, ohne die schädlichen Temperaturgradienten einzuführen, die zu Gewebeverletzungen führen können.
Vitrifizierung: Die Technologie Hinter der Konservierung
Der Schlüsselfortschritt, der die moderne Organkonservierungsforschung von der Science-Fiction-Version des Gefriers trennt, ist die Vitrifizierung — die Verwendung von Kryoprotektiv-Chemikalien, die die Bildung von Eiskristallen während des Abkühlens verhindern. Eis ist der Feind der Gewebekonservierung, weil die sich ausdehnenden Kristalle Zellmembranen physisch durchlöchern und die extrazelluläre Matrix zerstören. Die Vitrifizierung ersetzt das Wasser im Gewebe durch einen amorphen, glasigen Zustand, der diesen Schaden vermeidet. Die Herausforderung besteht darin, dass die Kryoprotektiva selbst in hohen Konzentrationen giftig sind und sorgfältige Protokolle erfordern, um das Gewebe bei Temperaturen zu perfundieren, bei denen das Gewebe noch funktionsfähig ist, die Kryoprotektiva aber noch keinen Schaden verursachen.
Fahy war jahrzehntelang eine zentrale Figur bei der Entwicklung von Vitrifizierungsprotokollen. Seine früheren Arbeiten zur Nierenvitrifizierung legten viele der Prinzipien fest, die nun in der aktuellen Generation der Organkonservierungsforschung angewendet werden. Die Studie von Coles' Hirngewebe ist in diesem Zusammenhang nicht primär ein Test der Kryonik als Wiederbelebungstechnologie, sondern eine Anwendung derselben Untersuchungswerkzeuge, um zu verstehen, was eine längere Lagerung bei sehr niedrigen Temperaturen mit Gewebe bewirkt, das mit älteren, weniger ausgefeilten Protokollen konserviert wurde als die moderne Vitrifizierung.
Ethik der Forschung an Konservierten Toten
Die Studie wirft Fragen auf, mit denen sich die Kryobiologie bisher selten auseinandersetzen musste. Coles stimmte vor seinem Tod der wissenschaftlichen Untersuchung seiner konservierten sterblichen Überreste zu, was eine klare ethische Berechtigung für diese spezielle Forschung bietet. Aber als Kryonik-Organisationen mehr konservierte Personen ansammeln und die wissenschaftlichen Werkzeuge zum Studium konservierten Gewebes leistungsfähiger werden, werden die Grenzen zwischen medizinischer Forschung und etwas philosophisch Verstörendem sorgfältig überprüft werden müssen. Die wissenschaftliche Gemeinschaft hat noch keine Konsensnormen für diesen Bereich entwickelt, und Fahys Arbeit stellt einen frühen Schritt in Territorium dar, das mit fortschreitender zugrunde liegender Technologie kontinuierliche ethische Überprüfung erfordern wird.
Dieser Artikel basiert auf Berichten vom MIT Technology Review. Lesen Sie den Originalartikel.
