Технологія «вічного» життя: для чого вчені досліджують анабіоз

Завдяки анабіозу деякі тварини можуть пережити дуже низьку температуру, а з настанням тепла повернутись до звичного способу життя. Вчені вважають, що в майбутньому подібна технологія з'явиться для людини

Що таке анабіоз

Анабіоз (від грец. Anabíōsis - "повернення до життя") - це стан організму, при якому життєві процеси (дихання, серцебиття) тимчасово припиняються, проте можуть відновитися до нормального рівня за сприятливих умов. В анабіоз можуть впадати деякі живі істоти для виживання при різкому погіршенні зовнішнього середовища – зміні температури, вологості, доступу до води тощо.

Анабіоз - не те саме, що сплячка, в яку впадають деякі тварини (у науці - гібернація). Як пояснює директор з науки кріонічної компанії «Кріорус» Ігор Артюхов, за глибокого сну життєві процеси в організмі сповільнюються, але продовжуються. Температура тіла в такому стані знижується не сильно: у ведмедя, наприклад, лише на кілька градусів; в інших тварин, які впадають у сплячку, — до плюс 4–6°С. При тривалому холодовому анабіозі температура тіла падає значно нижче за нуль і в організмі повністю зупиняються життєві процеси.

Поки що процес анабіозу зустрічається тільки в природному середовищі — у дрібних живих організмів, яким він властивий. Проте вчені протягом останніх десятиліть намагаються створити технології, за допомогою яких можна було б зберігати в холодному стані тіло людини, щоб потім її оживити.Якщо вченим вдасться піддати людину анабіозу і вивести його з цього стану, це відкриє нові можливості для медицини та освоєння космосу. Розбираємось, як працює анабіоз і де він зможе застосовуватись через десятиліття.

Анабіоз у тварин

Анабіоз у тварин відкрив голландський натураліст Антоні ван Левенгук у 1701 році. Він поклав у скляну трубку з водою вологий пісок і під мікроскопом виявив у ньому коловраток, що ожили, — так називаються первиннороті тварини розміром до 2 мм. Пізніше вже іншими натуралістами його знайшли у тихоходок — мікроскопічних безхребетних. Це тварини розміром близько півміліметра, які мешкають у водоймах та у мохах біля них. Впадаючи в анабіоз, тихоходки можуть адаптуватися до різних умов, наприклад, пережити температуру мінус 20°C протягом 30 років.

Як пояснює Ігор Артюхов, в анабіоз організми можуть впадати за двох умов. Перше пов'язане з зневодненням – організм втрачає велику кількість рідини та хімічні процеси в ньому зупиняються. Тихохідка, наприклад, в анабіозі зберігає лише до 1% рідини, кінцівки її тіла згортаються, а тіло зменшується в об'ємах. Друге пов'язане із значним охолодженням температури тіла.

Навіщо людству потрібний анабіоз

Є кілька варіантів, де можна використовувати анабіоз у майбутньому для людини.

Освоювати далекий космос

«Для освоєння далекого космосу ключовою умовою є поява двигунів, які здатні донести космічний корабель до найближчої зірки не за мільярд років, як зараз, а хоч би за сто.Коли такий корабель з'явиться, стане питання — як зберегти життя людини на час цього польоту? За прогнозами, космонавтів можна буде на Землі ввести в стан анабіозу, а в космосі при наближенні до зірки чи іншої планети «розбудити» за допомогою технологій, яких поки що немає», — каже футуролог та засновник венчурного фонду Orbita Capital Partners Євген Кузнєцов. На його думку, такі кораблі з'являться за 20–30 років — і тоді технологія введення людини в анабіоз стане затребуваною.

Зберігати людей із невиліковними хворобами

У стан анабіозу можна буде вводити людей з невиліковними або орфанними (рідкісними) захворюваннями, сподіваючись на те, що в майбутньому з'являться методи їх лікування або ліки стануть доступнішими. «Розглянемо сценарій із 5-річною дівчинкою, у якої діагностовано прогресуюче, невиліковне захворювання. Оскільки доступні методи лікування продовжили б прогнозовану виживання лише на 1 рік, вона поміщена в анабіоз. Кожні кілька років вона частково відновлюється, оскільки з'являються нові методи лікування, які можуть істотно вплинути на її одужання. Після 35 років перебування в анабіозі вона повністю відновлюється, оскільки лікування її хвороби нарешті знайдено. Але біологічно ця дівчинка старіє лише на кілька місяців», — пише астробіолог Девід Вормфлеш. Він зазначає, що це гіпотетичний сценарій, який порушує низку питань: звідки візьмуться ресурси для догляду за пацієнтом у стані анабіозу і як людина адаптуватиметься, потрапивши в інший світ.

Для трансплантації органів

У стані анабіозу можна буде зберігати органи донорів для подальшої трансплантації, каже Ігор Артюхов.«Наразі у трансплантації є проблема сумісності. Коли з'являється якийсь орган, лікарям часто потрібно більше часу, щоб перевірити його на сумісність з організмом пацієнта та наявність інфекцій. А життєздатність органу падає щогодини. Якби була можливість зберігати ці органи надовго, це радикально змінило б медицину», — каже він.

Чи можливий анабіоз у людини

Які дослідження зараз ведуться

Як кажуть опитані РБК Трендами експерти, дослідження з анабіозу людини поки що знаходяться на початковому етапі. Вчені більше вивчають можливості глибокого сну і проводять досліди над тваринами. При цьому в історії медицини є приклади, коли людина в природних умовах поринала в стан, подібний до анабіозу, і виходила з нього. Наприклад, 1999 року шведський лікар Ганна Богенхольм під час катання на лижах провалилася під лід і провела у холодній воді 80 хвилин. Її серце зупинилося, а температура тіла опустилася до 137°C. Лікарям вдалося реанімувати дівчину та повернути до життя.

Також у медицині вчені досліджують можливість застосовувати гіпотермічний метод у лікуванні пацієнтів — за принципом роботи це схоже на анабіоз. Гіпотермія - це аномально низька температура тіла, за якої різко знижується потреба людського організму в кисні. Лікарі намагаються викликати гіпотермію у пацієнтів, замінюючи їхню кров дуже холодною солоною водою, щоб охолодити все тіло до 10°C за 15 хвилин. Зазвичай ми не можемо вижити без крові - вона несе кисень, необхідний клітинам для вироблення енергії. Однак коли температура тіла дуже низька, клітинна активність припиняється, і клітини виживають без кисню, тим самим запобігаючи подальшому пошкодженню тканин і органів.

Уряд США дозволив проводити такі дослідження у 2014 році групі медиків Піттсбурзького університету під керівництвом лікаря Семюела Тишермана. Дослідження проводилося в одній із американських лікарень. За планом лікарі мали порівняти виживання пацієнтів, реанімованих за допомогою гіпотермії, з виживанням пацієнтів, реанімованих звичайними методами. У ньому брали участь люди з вогнепальними чи ножовими пораненнями та великою крововтратою; використовувати гіпотермію дозволялося, якщо серце зупинилося пізніше, як по 5 хвилин на початок процедури.

Команда Тишермана вперше у світі змогла ввести людину в анабіоз у 2019 році. Лікар, розповідаючи про експеримент, не повідомив, чи пацієнт вижив і додав, що дослідження гіпотермії будуть продовжені.

Де використовується зараз

Нині методи, схожі на введення людини в анабіоз, використовують у кріоніці. “Це можна вважати анабіозом клітин. Тому що якщо людина померла, у неї зупинилося серце, 99% клітин ще живі і більшість із них живі протягом кількох годин чи днів. На жаль, клітини головного мозку починають гинути протягом кількох годин, але якщо охолодити голову до температури близької до нуля, як при гіпотермії, то вони можуть зберегтися до кількох днів у такому стані. Далі людину для збереження занурюють у стан глибокого охолодження», — пояснює він.

Для кріосохранения людині замінюють кров у тілі незамерзаючим складом — кріопротектором, він перешкоджає ушкодженню клітин під час заморожування. Після цього тіло заморожують до температури рідкого азоту мінус 196°C і поміщають на зберігання в спеціальні судини.

Зараз у кріосховищах «Кріорус» перебувають 84 особи та 47 тварин.Люди ще за життя зважилися на цей крок, сподіваючись на те, що в майбутньому їх вдасться оживити, вилікувати та омолодити. За російським законодавством людину можна кріонувати лише після юридичної смерті.

Чому дослідження йдуть повільно

Як зазначають експерти, поступ науки в питаннях занурення людини в анабіоз йде повільно. На думку співрозмовників РБК Трендів, це пов'язано з відсутністю інтересантів у дослідженнях та, як наслідок, достатнього фінансування. «Ця проблема подібна до проблеми лікування орфанних захворювань. Коли хвороба рідкісна, ні державі, ні страховим компаніям не вистачає грошей, щоби розробити для неї медикаменти», — каже Євген Кузнєцов. За його словами, застосування анабіозу для людини — це вирішення фундаментального питання в біології, для чого знадобляться десятки мільярдів доларів. Він зазначає, що при необхідному фінансуванні вчені за оптимістичного розкладу змогли б розробити технологію занурення людини в анабіоз і виведення з неї за 3–5 років і ще стільки ж їм знадобилося б на сертифікацію технології. «Але чи вдасться розробити це питання. Коли результат вилами з води писаний, жоден інвестор не вкладе таку суму на розробку. Це характерний глухий кут будь-якої нової технології, коли доведеного попиту на неї ще немає», — каже Кузнєцов.

Втім, експерти дають різні оцінки щодо термінів появи технології для відновлення людини після стану анабіозу. На думку Ігоря Артюхова, вченим для її створення знадобиться більше часу – 20–30 років. «З огляду на те, як розвиваються технології в медицині, такий термін цілком можливий. Головне, зробити це вперше і довести всій науковій спільноті, що це можливо», — каже він. Як зазначає Артюхов, зараз анабіоз людини залишається сірою зоною: теоретично ця технологія можлива, але практично ще не реалізована.