Bevaring uten frysing

Navnet kryonikk peker mot en misvisende idé. Det får folk til å tenke på frysing, en kropp forvandlet til is som en biff i en dypfryser. Men målet er mer komplisert enn dette, og beskrives bedre med en formulering som kan virke selvmotsigende: bevaring uten frysing. Metoden som gjør dette mulig, er vitrifisering. Her er en kort oversikt over hva den er, hva den kan oppnå, og hva den ikke kan gjøre.

En kropp i glassaktig tilstand

Vitrifisering er prosessen der en væske går over i fast form uten at det dannes krystaller. Ordet kommer av det latinske vitrum, glass, og glass er nettopp det rette bildet å ha i tankene. De fleste væsker krystalliserer når de kjøles ned. Ved tilstrekkelig rask nedkjøling og med riktige kryobeskyttende stoffer kan de i stedet bli stadig mer tyktflytende og til slutt stivne som et fast, uordnet materiale. Ingen krystaller dannes. Molekylene blir liggende i omtrent den samme uordnede strukturen som i væsken, men uten fri bevegelse.

I kryopreservering er dette forskjellen mellom en ødelagt hjerne og en intakt hjerne. Vannet i kroppens celler erstattes i stor grad av kryobeskyttende midler, før vevet kjøles ned under glassovergangstemperaturen, som ligger et sted mellom -120 °C og -135 °C. Resultatet er ikke en frossen kropp. Det er vev i en glassaktig tilstand, og i den tilstanden har forfallet i praksis stanset.

Hva vitrifisering oppnår

Godt utført gjør vitrifisering fire ting på samme tid:

• Den hindrer dannelse av iskrystaller og reduserer dermed de mekaniske skadene iskrystaller kan påføre vevet.
• Den bidrar til å bevare cellestrukturen i vevet og, særlig viktig, de nevrale forbindelsene i hjernen.
• Den bremser nesten alle kjemiske og biologiske reaksjoner til nær stillstand og stopper dermed forfallet.
• Den kan bevare informasjonsmønsteret i vevet, den delen som faktisk utgjør en person, godt nok til at en fremtidig teknologi en gang kan reparere og gjenskape det.

Det siste punktet er sentralt i tanken bak biostasis: Dersom strukturen bevares, kan også informasjonen som ligger i strukturen, bevares over et tidsrom dagens teknologi ikke kan overvinne. Det fører rett tilbake til hva biostasis er.

Hva vitrifisering ikke gjør

Her betyr ærlighet mer enn entusiasme. Vitrifisering gjenoppretter ikke liv. Den reverserer ikke aldring og kurerer ikke sykdommen som forårsaket døden. Den garanterer ikke i seg selv at noen noensinne vil bli gjenopplivet. Det vitrifisering kan gjøre, er å bevare personens biologiske struktur godt nok til at muligheten for framtidig gjenopplivning ikke nødvendigvis er utelukket, slik den er etter begravelse eller kremasjon. Metoden kan bare ses som et forsøk på å bevare muligheten for framtidig behandling. Det må samtidig understrekes at gjenopplivning ikke er mulig i dag.

Alle senere muligheter avhenger av at selve bevaringen gjennomføres riktig. Hvis frysskader hadde ødelagt hjernens struktur i de første timene, ville ingen framtidig medisinsk teknologi kunne gjenoppbygge det som gikk tapt, fordi informasjonen da ville være borte. Vitrifisering kan være forskjellen mellom å bevare sentrale biologiske strukturer og å lagre vev som allerede har fått omfattende skader. Derfor er vitrifisering et sentralt ledd i hvordan en moderne kryopreservering faktisk utføres.

Når fiksering er det bedre valget

Vitrifisering forutsetter at kryobeskyttelsesmiddelet fordeles jevnt i hele vevet. Det krever et sirkulasjonssystem som fortsatt fungerer tilstrekkelig godt. Når den iskemiske skaden allerede er alvorlig, kan middelet ikke nødvendigvis fordeles jevnt. Da øker risikoen for isdannelse i områdene der vevet er mest sårbart. For slike tilfeller finnes en annen metode: aldehydstabilisert kryopreservering, eller ASC.

ASC starter med at hjernen perfunderes med glutaraldehyd, et fikseringsmiddel som kryssbinder proteiner og låser dem på plass. Fikseringen stanser nedbrytningsprosessene raskt og stabiliserer strukturen før nedkjølingen begynner. Når vevet er stabilisert, kan konsentrasjonen av kryobeskyttelsesmiddel gradvis økes til et høyt nivå, rundt 65 % etylenglykol, før hjernen vitrifiseres ved nær -135 °C for langtidslagring.

Dokumentasjonen for metoden er uvanlig direkte. ASC bevarte den synaptiske konnektiviteten i en hel grisehjerne godt nok til å vinne Brain Preservation Foundations pris for store pattedyr. Resultatet ble dokumentert med 3D-elektronmikroskopi etter oppvarming.

Avveiningen er reell og bør ikke skjules. Fiksering kan ikke reverseres med metoder som er kjent eller realistisk tenkelige i dag. Glutaraldehyd kan bevare konnektomet med svært høy detaljrikdom ved å binde proteinene kjemisk sammen. Dette utelukker samtidig at vevet senere kan gjenoppta biologisk funksjon. ASC kan bevare strukturen, men gjør biologisk gjenopplivning av det opprinnelige vevet umulig. Dette berører spørsmålet om kontinuitet mellom personen og en eventuell framtidig rekonstruksjon.

Det er derfor det ikke er standardvalget. Når perfusjonen er god, kan vitrifisering bevare både strukturen og muligheten for framtidig biologisk reparasjon. ASC kan være et alternativ når vanlig vitrifisering ikke forventes å kunne bevare strukturen tilstrekkelig godt.

Videre lesning

• Frysing og vitrifisering, i detalj
• Kryobeskyttende midler: Slik beskytter de vevet
• Hvorfor lagres kryopreservert vev ved -196 °C?
• Hva er biostasis?