İnsanların askıya alınmış animasyonuna doğru bir adımda, fare beyinleri dilimleri, bir haftaya kadar -150 ° C’de saklandıktan sonra neredeyse normal aktivite göstermiştir.
Fare beyninin örneklerini canlandırmak bizi dondurucu bütün beyinlere yaklaştırabilir
Bir haftaya kadar -150 ° C’de tutulan fare beyni dilimleri, ısındıktan sonra normal elektriksel aktivite göstermiştir. Sonuçlar, insanları uzay uçuşları için askıya alınmış animasyona koymak gibi amaçlarla tüm beyinleri soğutmaya ve canlandırmaya bir adım daha yaklaşabilir.
“Şu anda mümkün değil, ama bence bunu başarmak için birleştirilebilecek mevcut teknikler var ve dikkatli bir iyimserlik için yer var” diyor Alexander Almanya Almanya’daki Erlangen-Nuremberg Üniversitesi.
Yaşayan dokuları kriyopreserleştirmenin anahtarı, buz kristallerinin oluşumunu önlemektir. Bunlar hücrelerdeki molekülleri ve daha da kan damarları gibi daha büyük yapıları büyütürken ve bir dokudaki kalan sıvı daha konsantre hale geldikçe, bu da hasar verir. Bazı böcekler ve birkaç amfibi ve sürüngenler, buz kristali oluşumunu inhibe eden ve sıfırın altında sıcaklıklarda hayatta kalmalarına izin veren kriyoprotektanlar üretir.
1980’lerde, şimdi Kaliforniya merkezli şirketin bilimsel başkanı olan Greg Fahy, Immune ve William Rall, daha sonra Maryland’deki kriyobiyoloji laboratuvarında, memeli hücrelerinin, akışkanların sözde içine dönüşmesine neden olan kriyoprotektanlar ekleyerek korunabileceğini gösterdi. Kristalleşme yerine soğutulduğunda amorf katı – vitrifikasyon olarak bilinen bir işlem.
Bu, hücrelerdeki suyu kriyoprotektanlarla büyük ölçüde değiştirerek çalışıyor, diyor Alman. “Geleneksel biyologlar için, dokudaki su moleküllerinin çoğunluğunun farklı polar çözücülerle değiştirilmesinin mümkün olduğuna inanmak genellikle zordur.”
2006 yılında Fahy ve meslektaşları, kısa süreler boyunca -130 ° C’ye soğutulduktan sonra bir sıçan beyninin dilimlerini canlandırdığını bildirdiler. Ancak tarif ettikleri sınırlı test sonuçları, sinirbilimcileri dilimlerin normal aktiviteyi yeniden kazandığına ikna etmedi, diyor Almanca.
Şimdi, Alman ve ekibi daha da ileri gitti. İlk olarak farklı kriyoprotektanlar kombinasyonları ve bunları olumsuz etkileri en aza indirmek için uygulamak için değişen yöntemleri denediler – örneğin, kriyoprotektanlar gereken yüksek konsantrasyonlarda toksik olabilir ve hücrelerin şişmesine veya küçülmesine neden olabilirler.
Araştırmacılar daha sonra optimize edilmiş tekniklerini, fare beyinlerinin hipokampi dilimlerini, bir haftaya kadar -150 ° C’de bir dondurucuya saklamadan önce -196 ° C’ye -196 ° C’ye soğutmak için kullandılar. Onları canlandırdıktan sonra, ekip elektriksel aktiviteyi ölçme de dahil olmak üzere bir miktar test yaptı. Tüm sonuçlar, kriyo-arındırılmamış beyin dilimlerinde görülenlere benzerdi.
Özellikle, sinir hücrelerini birbirine bağlayan hassas sinapslara zarar yoktu. Bütün bir beyinde, bu iyileşme derecesi anıları korumalıdır. “Bu beklenebilir, ancak bunun doğrulanması gerekiyor” diyor Alman.
2021’de sıçan kalpleri vitrifikasyondan sonra yeniden canlandırıldı. Bu, 2022’de sıçan karaciğerlerinde ve 2023’te sıçan böbreklerinde elde edildi.
“Ve şimdi çalışmalarımız kemirgen beyin doku dilimlerini kriyopreserleştirmenin de mümkün olduğunu gösteriyor” diyor Alman. “Yani bu, bir noktada tüm beyni ve ayrıca tüm kemirgen organizmasını kriyopresellemenin mümkün olacağı konusunda iyimserlik için biraz yer bırakıyor. Şahsen bütün bir insanı kriyopreserleştirmenin mümkün olduğuna ve bunun sorumlu bir şekilde yapılırsa faydalı uygulamalara sahip olabileceğine inanıyorum. ”
Sağlıklı beyinleri kriyopreserlemek ve canlandırmak mümkün olsa bile, bu, bu gelişmiş yöntemlerle ölümden sonra kriyopresin yeniden canlandırılabileceği anlamına gelmez. Alman, ölümden sonra önemli hasar meydana gelebilir, diyor Alman.
Birleşik Krallık’taki Birmingham Üniversitesi’nde João Pedro de Magalhães, “Beyin kriyoprezervasyonunun büyüleyici bölgesindeki sınırları zorlayan heyecan verici bir araştırma parçası” diyor. “Tabii ki, beyinler de dahil olmak üzere insan organlarını kriyopresel edebilmemiz için hala çok daha fazla araştırma gerekiyor, ancak doğru yönde bir adım.”
New York Eyaletindeki Binghamton Üniversitesi’nden John Baust, çalışmanın bir adım ileri olduğunu, ancak bulguların bağımsız olarak doğrulanması gerektiğini söylüyor. Ayrıca bu yaklaşımın tüm beyinlere yardımcı olacağına da ikna olmamıştır. “Tüm organ vitrifikasyonu ve uzun vadeli fonksiyonel iyileşme tamamen farklı bir top oyunudur” diyor.
Geliştirilmiş yöntem sadece bütün beyinlerden ziyade beyin dokusu dilimleri ile çalışsa bile, beyin dilimlerini saklayabilmek ve canlandırmak kendi içinde çok yararlı bir araç olacaktır, çünkü dilimler genellikle 10 saat hayatta kalır.
Örneğin, ameliyat sırasında bazen küçük insan beyinleri dilimleri çıkarılır. Bunlar saklanabilir ve taşınabilirse, beyin koşullarını incelemek ve tedavileri test etmek için bunları kullanma fırsatlarını büyük ölçüde artıracaktır.
Fahy, “Farklı laboratuvarlar arasında değerli malzemelerin paylaşılması ve daha sonraki analizler için değerli beyin örneklerinin korunması için beyin dilimi vitrifikasyonunun muazzam potansiyel uygulamaları var” diyor.
