Криозаморозка и гибернация: возможно ли законсервировать человека на сотни лет
Идея погрузить человека в сон и разбудить его в будущем уже давно занимает умы писателей-фантастов и учёных. Подобные технологии могут помочь справиться с неизлечимыми болезнями — достаточно «законсервировать» человека до тех пор, пока не появятся действенные способы лечения. Ещё одна потенциальная область — освоение космоса. Для того чтобы добраться даже до ближайших к Земле звёздных систем, могут потребоваться сотни лет, и «заморозка» экипажа на этот период рассматривается как один из вариантов. Тем не менее полностью реализовать эту идею в жизнь пока не удалось. Рассказываем, с какими препятствиями столкнулись исследователи и есть ли потенциал у таких технологий в будущем.
Ключевые методы консервации: крионика и гибернация
Существует два направления, в которых развивается идея перевода человека в «режим консервации».
Криозаморозка
Криозаморозка, или крионика, — это технология сохранения тела или мозга человека после юридической смерти при помощи охлаждения. Их замораживают до экстремально низких температур в надежде, что в будущем наука сможет вернуть людей к жизни и устранить причину болезни.
Главный враг крионики — вода. При обычном замерзании она образует кристаллы льда, которые разрывают ткани. Чтобы этого избежать, применяется витрификация — введение специальных веществ, криопротекторов. Они замещают внутриклеточную воду и при охлаждении превращают жидкость в стекловидное (аморфное) состояние без формирования разрушительных кристаллов.
На уровне клеток и небольших тканей метод работает, но для крупных структур нужны новые решения. Среди перспективных направлений — антиобмерзающие белки, гидрогели и новые поколения криопротекторов.
Проблема разморозки — ещё одно серьёзное препятствие на пути реализации идеи крионики. Даже при идеальном сохранении тканей до сих пор не существует надёжного метода равномерной разморозки больших органов или всего человеческого организма без риска критических повреждений. Одним из перспективных подходов является использование ультразвука для быстрого и однородного прогрева замороженных тканей. Эксперименты с образцами мяса показали, что ультразвуковое воздействие может повысить скорость разморозки в десятки раз по сравнению с обычной теплопередачей. Однако оживить целый мозг или организм ещё никому не удалось.
Именно поэтому криозаморозке человека или его мозг подвергают только после официально зарегистрированной смерти. В противном случае это считалось бы убийством.
«Суперкомпьютер» Древней Греции: как учёные прошлого опередили время на 1400 лет
Гибернация
Гибернация — это природное состояние глубокого покоя, известное как зимняя спячка. Оно характерно для многих млекопитающих, начиная от медведей и заканчивая сусликами, летучими мышами и другими. Они способны резко снизить температуру тела и скорость метаболизма. Организм переходит в режим «минимальной жизни», что позволяет экономить энергию и выживать в течение долгих месяцев.
Учёные пытаются вызвать аналогичное состояние глубокого покоя у организмов, которые к нему не приспособлены, например у крыс. В одном из исследований введение 5′-AMP (формы аденозина) в сочетании с лёгким охлаждением позволило погрузить животных в контролируемую «искусственную спячку». Это состояние также сопровождалось повышенной устойчивостью к радиации — качеством, имеющим ключевое значение для будущих длительных межзвёздных путешествий.
В исследовании 2023 года учёные показали, что состояние глубокого покоя можно вызвать через прямое воздействие на мозг. Они применили мягкий ультразвук к гипоталамусу грызунов, активировав нейроны, управляющие спячкой. В результате животные погружались в контролируемый «сон выживания»: температура тела снижалась, а метаболизм замедлялся более чем на сутки.
Постепенно исследования в области гибернации продвигаются от опытов на мелких животных к более амбициозным задачам. Так, команда из Шэньчжэньского института передовых технологий (Китай) продемонстрировала возможность вызывать состояние глубокой контролируемого снижения температуры тела (гипотермию) у нечеловеческих приматов. Это является важным шагом на пути к экспериментам с человеком.
В параллельных проектах Европейское космическое агентство рассматривает концепцию жилых модулей, где астронавты могли бы пребывать в состоянии искусственного анабиоза во время перелёта к Марсу. Такой подход позволит снизить потребность в ресурсах и уменьшить массу полезной нагрузки, одновременно снижая психологический и физиологический стресс экипажа.
Научный прогресс: реальные примеры «заморозки и воскрешения»
В отношении всего организма человека применить криозаморозку или гибернацию пока невозможно. Тем не менее в некоторых сферах и перспективных экспериментах подобные технологии уже применяются:
- В репродуктивной медицине криоконсервация уже активно используется: эмбрионы, сперма и яйцеклетки хранятся в состоянии глубокого холода и успешно используются спустя годы.
- Тестикулы: в экспериментах на приматах брали незрелую ткань тестикул, замораживали ее, а потом возвращали обратно — и в ряде случаев ткани дали сперматозоиды, которые затем могли участвовать в размножении.
- Криопротекция органов: компания 21st Century Medicine добилась витрификации кроличьей почки и ее успешной пересадки после разморозки.
- Органо-хранение: обширные обзоры подчеркивают, что хранение целых сложных органов — сердце, печень, легкие — пока ограничено несколькими часами при обычном охлаждении, а не криозаморозке.
- Биология холодостойкости: растения, бактерии и некоторые экстремофилы выработали механизмы противостоять обледенению. Исследователи вдохновляются такими стратегиями при создании антиобмерзающих веществ и структур.
Сотни лет в «подвешенном состоянии»
Даже если удастся сохранить тело без значительных повреждений, выжить «в подвешенном» состоянии десятки лет остается проблемой. При сверхнизких температурах обмен веществ практически замирает, но в условиях космических миссий организм все равно будет подвергаться воздействию радиации и космического излучения, которые медленно разрушают ДНК и клеточные структуры.
В случае тяжёлых заболеваний, остается нерешенным вопрос самой причины смерти: рак, отказ органов или тяжелые травмы потребуют технологий будущей медицины. Но восстановление тела — лишь часть задачи. Гораздо сложнее вернуть воспоминания и сохранить уникальную личность человека.
Этические и социальные дилеммы
Не менее важными остаются этические, юридические и философские вопросы. Если человек «пробудится» через столетия, сохранится ли его личность и память? Кто будет нести финансовую и юридическую ответственность за «воскрешенного»? И, наконец, каково будет его место в совершенно новом, изменившемся мире, где нет ни знакомых ему людей, ни культурного контекста?
Но если отойти от философии и вернуться к практике, картина куда прозаичнее: криозаморозка и гибернация пока больше теория, чем реальность. На уровне клеток и небольших тканей уже есть впечатляющие успехи — витрификация, сохранение эмбрионов, опыты с ультразвуковым управлением анабиозом у животных.
Однако до человеческой «консервации на века» дистанция огромна: нужны решения для равномерной разморозки, защиты от радиационного старения и восстановления личности. И все же именно эти барьеры подталкивают науку к новым прорывам — возможно, когда-то мечта о сохранении жизни на столетия перестанет быть фантастикой.