Konservierung ohne Einfrieren

Der Name Kryonik führt in die Irre. Er lässt Menschen an Gefrieren denken, an einen Körper, der zu Eis erstarrt ist wie ein Steak im Tiefkühlfach. Doch das eigentliche Ziel ist seltsamer und präziser als das, und es wird besser durch einen Ausdruck erfasst, der fast wie ein Widerspruch klingt: Konservierung ohne Einfrieren. Der Trick, der das möglich macht, istVitrifikation, und das ist die kurze, zusammengefasste Version davon, was es ist, was es dir bringt und; genauso wichtig; was es nicht tut.

Einen Körper in einen glasartigen Zustand zu bringen

Vitrifikation ist der Prozess, eine Flüssigkeit in einen festen Zustand zu überführen, ohne dass dabei Kristalle entstehen. Das Wort stammt aus dem Lateinischenvitrum, Glas, und Glas ist genau das richtige Bild im Kopf. Wenn du die meisten Flüssigkeiten abkühlst, kristallisieren sie; kühlst du sie auf die richtige Weise mit der richtigen Chemie ab, dann werden sie stattdessen immer zähflüssiger, bis sie in einen starren, ungeordneten Feststoff übergehen. Es bilden sich keine Kristalle. Die Moleküle bleiben fast genau in der Anordnung, die sie als Flüssigkeit hatten, bewegen sich aber nicht mehr.

Bei der Kryokonservierung ist das der Unterschied zwischen einem zerstörten und einem intakten Gehirn. Das Wasser in den Zellen des Körpers wird weitgehend durchKryoprotektiva ersetzt, und das Gewebe wird abgekühlt, bis es die Glasübergangstemperatur erreicht, irgendwo zwischen -120°C und -135°C, und erstarrt. Das Ergebnis ist kein gefrorener Körper. Es ist Gewebe in einem glasartigen Zustand, und in diesem Zustand ist der Zerfall effektiv gestoppt.

Was Vitrifikation erreicht

Wenn sie gut gemacht wird, erreicht Vitrifikation gleichzeitig vier Dinge:

• Sie verhindert die Bildung von Eiskristallen, sodass das mechanische Zerreißen durch Gefrieren nie passiert.
• Sie bewahrt die zelluläre und strukturelle Architektur des Gewebes, am wichtigsten die neuronale Verdrahtung im Gehirn.
• Sie verlangsamt jede chemische und biologische Reaktion fast bis zum Stillstand und stoppt so den Zerfall.
• Sie hält dasInformationsmuster des Gewebes fest, den Teil, dertatsächlich eine Person kodiert, intakt genug, dass eine zukünftige Technologie sie eines Tages reparieren und wiederherstellen könnte.

Dieser letzte Punkt ist der Grund, warum das alles überhaupt einen Sinn ergibt, und er führt direkt zurück zuwas Biostasis ist: Bewahre die Struktur, und du bewahrst die Person, selbst über eine Lücke hinweg, die keine aktuelle Technologie überwinden kann.

Was die Vitrifizierung nicht tut

Hier zählt Ehrlichkeit mehr als Begeisterung. Vitrifizierung stellt kein Leben wieder her. Sie kehrt Alterung nicht um oder heilt die Krankheit, die zum Tod führte. Sie garantiert nicht von sich aus, dass jemals jemand wiederbelebt wird. Alles, was sie tut; und das ist schon viel; ist, das physische Substrat einer Person gut genug zu erhalten, sodass die Frage der Wiederbelebung offen bleibt, statt durch Beerdigung oder Einäscherung für immer geschlossen zu sein. Es ist eine Brücke in eine Zukunft, die die Arbeit vielleicht oder vielleicht auch nicht vollenden kann, weshalb wir genauso klar sagen, dassWiederbelebung derzeit nicht möglich ist.

Alles Weitere hängt davon ab, dass dieser eine Schritt richtig gelingt. Wenn Gefrierschäden es zulassen, dass die Struktur des Gehirns in den ersten Stunden zerstört wird, könnte keine zukünftige Medizin das Verlorene rekonstruieren, weil die Information selbst verschwunden wäre. Vitrifizierung ist der Unterschied zwischen der Bewahrung einer Person und dem bloßen Lagern des Wracks. Deshalb steht sie im Zentrum vonwie eine moderne Kryokonservierung tatsächlich durchgeführt wird.

Wann Fixierung die bessere Option ist

Vitrifizierung hängt davon ab, dass das Kryoprotektivum überall hingelangt, wo es sein muss, und das setzt ein Kreislaufsystem voraus, das noch gleichmäßig verteilt. Wo ischämische Schäden bereits schwerwiegend sind, ist das nicht der Fall, und ungleichmäßige Durchblutung bedeutet Eis an den Stellen, die am wichtigsten sind. Für diese Fälle gibt es eine zweite Methode: aldehydstabilisierte Kryokonservierung, oder ASC.

ASC beginnt damit, das Gehirn mit Glutaraldehyd zu perfundieren, einem Fixiermittel, das Proteine an Ort und Stelle vernetzt. Der Zerfall stoppt sofort, und die Struktur wird fixiert, bevor die Kühlung beginnt. Mit stabilisiertem Gewebe kann das Kryoprotektivum dann langsam auf eine hohe Konzentration von etwa 65% Ethylenglykol gebracht werden, und das Gehirn wird nahe -135°C vitrifiziert, um es langfristig zu lagern.

Der Beweis dafür ist ungewöhnlich direkt. ASC hielt die synaptische Konnektivität in einem gesamten Schweinegehirn gut genug aufrecht, um denBrain Preservation Foundation's large mammal prize zu gewinnen, überprüft durch 3D-Elektronenmikroskopie nach dem Wiedererwärmen.

Der Kompromiss ist real und gehört in die Diskussion.Fixierung ist nicht umkehrbar durch etwas, das sich aktuell vorstellen lässt. Glutaraldehyd hält das Konnektom in außergewöhnlicher Detailtreue fest, und das tut es, indem es die Proteine chemisch verbindet, was die biologische Wiederbelebung dieses Gewebes ausschließt. ASC bewahrt das Muster und gibt den Weg zurück über das ursprüngliche Substrat auf, was derFrage der Kontinuität in physischer Form.

Deshalb ist es nicht die Standardoption. Wo die Perfusion gut ist, hält die Vitrifizierung beide Wege offen. ASC ist das, was wir wählen, wenn die Alternative der vollständige Strukturverlust wäre.

Weiterführende Lektüre

• Einfrieren vs. Vitrifizierung, im Detail
• Das medizinische Frostschutzmittel (Kryoprotektiva)
• Warum ist Kryokonservierung bei -196°C?
• Was ist Biostase?