珍しい科学的協力
L. Stephen Colesは、110歳以上まで生きる人々がいる理由を調査することに人生を費やした老化研究者でした。彼はまた、熱心なcryon信奉者でもありました。つまり、死直後に非常に低い温度で体を正確に保存することで、まだ発明されていない技術を備えた未来の世代が死のダメージを逆転させ、人を生命に復活させることができると信じていました。Colesが2014年に亡くなったとき、彼の脳は取り出され、Scottsdale, Arizonaの貯蔵施設に運ばれ、それ以来約−146摂氏度で保持され、液体窒素蒸気に浮かんでいます。
Colesの死後約10年後、彼の同僚で友人のグレッグ・ファヒー—21st Century Medicineのcryobiologistで、世界有数の臓器保存研究者の1人—は、科学研究のために保存された組織の小片へのアクセスをリクエストしました。ファヒーが発見したもの、そして彼と彼の協力者が現在報告したものは、cryonicsが技術として持つ可能性と深刻な限界の両方を明らかにし、人間の復活よりも医学での実際的な現実にはるかに近い応用を指しています。
再温暖化が明らかにしたもの
ファヒーのチームが答えようとしていた中心的な質問は、脳組織の物理的および細胞的構造が、冷凍と保存のプロセスで十分な完全性を持って生き残ったかどうかでした。短い答えはイエスです—重大な限定付きで。
器官移植研究のために開発されたプロトコルを使用して保存された組織の小片を慎重に再温暖化すると、細胞アーキテクチャは目に見える方法で跳ね返りました。細胞膜は構造的コヒーレンスを維持し、ニューロンと支持細胞の配置は認識可能なままでした。また、細胞機能に関連する分子機械の一部はまだ存在していました。これらの調査結果は、cryon組織が使用する保存および貯蔵プロトコルが、制御されていない凍結から予想されるようなアーキテクチャレベルの損傷の少なくとも一部を確実に防ぐことを示唆しています。
再温暖化が明らかにしなかったのは、細胞が電気活動を回復するか、機能している代謝に似たものを再開することができるという証拠です。この区別は非常に重要です。完全な構造保存であっても、生きていて思考している脳を構成する機能状態を保存することと同じではありません。記憶と個性をエンコードするシナプス接続のパターンはナノメートルスケールに存在し、読み取るだけでなく、機能に復元するために現在のイメージング能力または再構築能力をはるかに超える技術が必要です。
Cryonicsの議論
Colesは、未来の復活の可能性—いかに小さくても—費用と関連する物流上の取り決めの価値があるという賭けに基づいてcryon保存を選択しました。正式な決定理論の問題としてのこの計算は明らかに間違っていません。—復活の利益が十分に大きい場合、非常に小さい確率でもinvestmentを正当化することができます。しかし、cryon最も慎重に調査してきた科学コミュニティは、現在の保存方法が自己をエンコードするシナプスの重み—復活が再構築する必要があるnanostructureを傷つけるという結論に一般的に達しています。
ファヒーの調査結果の最も技術的に楽観的な解釈は、Colesの脳組織の総構造が最悪の場合のモデルが予測したものより良く保存されたということです。最も悲観的な解釈は、標準顕微鏡下で見える規模での構造保存は、シナプスレベルでエンコードされた情報が生き残ったかどうかについてはほとんど教えてくれない、その質問はこの研究では依然として回答されていません。
より実用的なフロンティア：臓器移植
脳復活の問題は推測的な未来主義の領域にとどまりますが、cryon分野の研究者が改善している技術は、従来の医学での即座および生命を救う可能性のある応用があります。臓器移植は現在、厳しい時間的制約の下で動作しています。ドナー心臓を採掘後約4時間以内に移植する必要があり、腎臓は24〜36時間以内に移植する必要があります。これらのウィンドウは短いため、地理が生存を決定し、大規模な移植センターから遠い患者は体系的に悪い結果を持ち、毎年数千の実行可能な臓器が廃棄されます。物流は時間内にドナーの可用性を受信者の必要性に一致させることはできません。
移植可能な臓器の成功したcryon保存は、この計算を変換します。数時間ではなく数週間または数ヶ月間保存できる臓器は、地理的に最も近い臓器ではなく、最も互換性のある受信者に一致させることができます。長期的な結果を劇的に改善します。より良い免疫学的マッチングの時間を許可し、移植患者が現在必要とする生涯免疫抑制薬物の必要性を潜在的に減らす—重大な副作用を伴い、感染症と特定の癌のリスクを大幅に増加させるmedications。
動物モデルで作業している研究者は、概念実証をすでに実証しています。複数の施設のチームは、vitificationプロトコルを使用して腎臓と心臓をげっ歯類とウサギで成功裏に削除、cryon保存、および移植しています。動物は保存された臓器機能で生き残りました—10年前にも不可能に見える結果。フィールドの科学者は、現在の瞬間を「人間規模の臓器cryon保存の端にある」と説明しており、残りの主な課題は、組織を破壊する可能性のある有害な温度勾配を導入せずに、より大きな臓器サイズへの加温プロトコルを拡大しています。
Vitrification：保存の背後にある技術
現代の臓器保存研究を冷凍のサイエンスフィクションバージョンから分離する主な進歩はvitrification—冷却中にアイスクリスタルの形成を防ぐcryon保護化学物質の使用です。氷は、膨張結晶が細胞膜を物理的に穿刺し、細胞外マトリックスを破壊するため、組織保存の敵です。Vitrificationは、このダメージを回避する非結晶性のガラス状態で組織内の水を置き換えます。課題は、cryon保護剤自体が高濃度で毒性があり、組織がまだ機能的であるが、cryon保護剤はまだダメージを引き起こしていない温度で組織に注入するための慎重なプロトコルが必要です。
ファヒーは数十年間vitificationプロトコルの開発における中心的な人物です。腎臓vitificationに関する彼の以前の仕事は、現在の臓器銀行研究の世代に適用されている多くの原則を確立しました。このコンテキストでのColesの脳組織の研究は、主にcryon復活技術の試験ではなく、非常に低い温度での長期保存が、現代的なvitrificationよりも洗練されていない古いプロトコルを使用して保存された組織に何をするかを理解するための同じ調査ツールの応用です。
保存された死亡の研究の倫理
この研究は、cryon生物学が以前に対処する必要があった質問を生じさせます。Colesは彼の死の前に保存された遺跡の科学的研究に同意し、この特定の研究に対する明確な倫理的承認を提供しました。しかし、cryon組織がより多くの保存された個人を蓄積するため、保存された組織を研究するための科学的ツールがより強力になるため、医学研究と哲学的にもっと不安なもの間の境界線は慎重な検査が必要になります。科学コミュニティはまだこのドメインの合意規範を開発していないため、ファヒーの仕事は、基礎技術が進むにつれて継続的な倫理的監視が必要になる領土への早期のステップを表します。
この記事はMIT Technology Reviewのレポートに基づいています。元の記事を読む。
