+7 (495) 226-95-57
E-mail: limbt@list.ru
Лаборатория инновационных биомедицинских технологий 
  English О нас | Онкология | Перспективные исследования | Патенты | Контакты  
Рак лёгких | Меланома | Стволовые клетки и рак | Офтальмология | Инсульт  

Главная
Лечение рака
Биология опухолей
Альтернативное лечение рака
Ишемия нижних конечностей
• Крионика
Лечение инсульта
Лечение облысения
Стволовые клетки
Технологии
Исследования
Лечение детских травм
Контакты
*** Cancer treatment

 Руководитель Лаборатории Ковалёв А.В.

 Наши комментарии

По мнению экспертов, пик бизнеса придется на 2030 год, когда оборот криокомпаний будет исчисляться десятками миллиардов долларов.

Cryonics Society of New York
На эмблеме первого крионического общества (Cryonics Society of New York (CSNY) изображен феникс — мифологическая птица, символ вечного обновления, обладающая способностью сжигать себя и затем возрождаться вновь.

Cryonics Institute, Clinton Township, Michigan, USA

Бен Бест, президента Крионического института, США
Ben BestДиректор института крионики (Cryonics Institute, Clinton Township, Michigan, USA). Эксперт в области криобиологии.

Крионика — это практика длительного сохранения людей и животных при сверхнизких температурах в надежде на то, что наука в будущем сможет вернуть их к жизни в здоровом состоянии, а также омолодить*.
Научное обоснование практики крионики основано на нескольких ключевых идеях:
1)
низкие температуры замедляют метаболизм. Достаточно низкая температура может практически остановить химические изменения на века;
2) образование льда можно сократить или вообще предотвратить, используя растворы для витрификации;
3) юридически мертвый не означает «необратимо мертвый». Смерть — это процесс, а не одномоментное событие, и процесс этот длится дольше, чем принято считать;
4) повреждения, связанные с низкотемпературным сохранением и клинической смертью, являющиеся необратимыми сегодня, теоретически обратимы в будущем*.

* По материалам публикаций Бена Беста, президента Крионического института, США.

Основная цель крионики — сохранить тело человека до той поры, когда в распоряжении медицины окажутся технологии, позволяющие восстановить все функции организма, в том числе избавиться от повреждений, послуживших причиной смерти. Длительное сохранение тела возможно благодаря тому, что сверхнизкие температуры приостанавливают происходящие в нем химические процессы, в том числе процесс разложения.

Крионавт — пациент, который прошел полную заморозку в специализированной крионической лаборатории и хранится при температуре жидкого азота.
Криостат — устройство, с помощью которого рабочий объем поддерживается при низкой температуре за счет постороннего источника холода. Обычно в качестве такого источника используют жидкие газы с низкими температурами конденсации (азот, водород, гелий и др.), т. е. хладагенты.

Крионический депозитарий
Крионический депозитарий — особое помещение, в котором хранятся криостаты с крионавтами в течение срока, оговоренного контрактом (как правило, до появления технологий, способных оживить тело).

Институт Крионики
ALCOR
На сегодняшний день в Институте крионики поддерживаются при температуре жидкого азота 75 крионавтов, а также около 40 их питомцев (кошек и собак). «Алькор» также сохраняет в жидком азоте 75 крионавтов, причем большая часть их находится в состоянии «нейро» (заморожен только мозг пациента).

Сэр Артур Чарльз  Кларк, английский писатель, учёный, футуролог и изобретатель
«Никто не может предсказать эффективность крионики. Я считаю, что вероятность оживления человека после заморозки составляет 90%. И уж точно никто не скажет, что она равна нулю».
Сэр Артур Чарльз Кларк, английский писатель, учёный, футуролог и изобретатель

Роберт Бойль (RobertBoyle) (1627-1691) английский физик, химик и богослов
Роберт Бойль (RobertBoyle) (1627-1691) английский физик, химик и богослов

Роберт Бойль опубликовал результаты своих наблюдений и опытов по физическому, химическому и биологическому действию холода. На Бойля произвело большое впечатление то, что охлаждение предотвращает гниение. Например, в Гренландии погребенные трупы сохранялись без каких-либо признаков разложения в течение более 30 лет. Когда он замораживал живых лягушек в широкогорлом сосуде с водой, они как бы врастали в лед, но часто вокруг них был виден тончайший слой незамерзшей жидкости. Лягушки выглядели внешне окоченевшими и неподвижными, но спустя несколько минут после того, как лед растопили — стали оживать и двигаться. Таз с водой, в которой плавали маленькие пескари, выставляли на всю ночь на жестокий мороз. Утром обнаружили, что рыбки вросли в лед, были твердыми на ощупь, изогнулись и казались мертвыми. Однако, как только выломали лед из таза, и вместе с рыбой опустили в теплую воду, то пескари достаточно быстро ожили после размораживания льда. Однако если не отогреть пескарей в течение 3 дней после замораживания — рыба неизменно замерзала и погибала.  На основании своих наблюдений и экспериментов по замораживанию — ереохлаждению Бойль несколько столетий назад предположил возможность успешного замораживания — азмораживания млекопитающихв будущем.

Рене Антуан Фершо де Реомюр (Rene-Antoine Ferchaultde Reaumur) (1683-1757)французский естествоиспытатель, член Парижской АН
Рене Антуан Фершо де Реомюр (Rene-Antoine Ferchaultde Reaumur) (1683-1757)французский естествоиспытатель, член Парижской АН

Реомюр описал свои наблюдения и опыты по замораживанию насекомых. Он имел существенное преимущество перед Бойлем. В его распоряжении был сконструированный им прибор для измерения температуры. Реомюр обнаружил, что гусеницы некоторых видов переживали замораживание притемпературе, соответствующей –20° С (в опыте гусеницы сажались в стеклянную пробирку и вместе с ней погружались в смесь льда и соли). Гусеницы других видов погибали при этой температуре, но оживали после охлаждения до температуры –11°С. Реомюр показал, что гусеницы, хотя и были окоченелыми и твердыми на ощупь, нотем не менее сохраняли какое-то количество незамерзшей жидкости внутри своего тела, то есть находились в состоянии переохлаждения. В своих опытах он наглядно показал, что оживление возможнотолько при частичном замораживании. Размораживание гусениц воспринималось присутствующими на экспериментах Реомюра современниками, как воскрешение животных. Реомюр так же установил, что у гусениц различных видов кровь замерзает при разной температуре. Так впервые в наукевозникло предположение о том, что различия в устойчивости к холоду обусловлены различиями в физических и химических свойствах крови у животных разных видов. Реомюр указывал, что кровь птиц и млекопитающих замерзает при более высокой температуре, чем кровь насекомых, но этих животных от холода защищает их «природное тепло».

Джон Хантер (John Hunter) (1728–1793), шотландский хирурги анатом, считавшийся одним из самых выдающихся учёных и хирургов своего времени
Джон Хантер (John Hunter) (1728–1793), шотландский хирурги анатом, считавшийся одним из самых выдающихся учёных и хирургов своего времени

Он был сторонником тщательных наблюдений за больными и применения научных методов в медицине. Полагают, что именно он ввел в хирургию термин «трансплантация».

Джоном Хантером впервые выдвинута гипотеза, что можно продлить жизнь человека на любой срок, путем его циклического замораживания и оттаивания. В 1766 году Хантер писал: «Если человек хочет отдать 10 последних лет своей жизни чередованию сна и активности, то его жизнь могла бы быть продлена до 1 000 лет; при размораживании каждые 100 лет на один год он мог бы всякий раз узнавать, что произошло за время, пока он был бездыханной «сосулькой».

Известны работы Хантера, в которых описано, как при помощи охлаждения, например, конечности можно достигнуть потери ее чувствительности, и, как оживить утонувших людей.

Анабиоз (лат. anabiosis — оживление, от др.-греч. ανα- — вновь и βιος — жизнь) — возвращение к жизни, оживление —  состояние живого организма, при котором все жизненные процессы (движения, обмен веществ и др.) настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни. В природе в анабиоз впадают животные при резком наступлении неблагоприятных условий, что помогает организмам выжить в сильный мороз или жару, пережить высокое давление, глубокий вакуум, мощную радиацию, вибрации. Одна из особенностей анабиоза — это потеря ½ и даже ¾ заключенной в тканях животного воды, а также самостоятельное возобновление жизнедеятельности при улучшении условий.

В советском сборнике статей «Криобиология и криомедицина» за 1975 г. встретилось следующее определение анабиоза. Анабиоз — особое состояние живых объектов с обратимым полным прекращением жизненных процессов, либо значительным их угнетением. При этом анабиоз следует считать особым состоянием, отличающимся от «абсолютной смерти».

В XVIII веке был изобретен микроскоп, и многие естествоиспытатели того времени с удивлением исследовали необъяснимое в то время явление «воскресения» мельчайших животных и растительных организмов в капельке жидкости на стекле, которую рассматривали под увеличением. Эти живые существа могли полностью прекратить все видимые проявления жизнедеятельности при высушивании или замораживании капли, в которой они обитали. Первым такое явление впервые описал в 1705 году голландский натуралист и изобретатель микроскопа Антони ван Левенгук, наблюдавший за микроскопическими животными — красными коловратками.

Антони ван Левенгук
Антони ван Левенгук (Antoni van Leeuwenhoek, Thonius Philips van Leeuwenhoek; 1632–1723)

Красная коловратка (Philodina roseola)
Красная коловратка (Philodina roseola)

Коловратки — самые мелкие из многоклеточных животных (от 0,04 до 2 мм). По своему систематическому положению они стоят среди низших червей. Они выделены в отдельный добавочный класс типа Nemathelminthes. Наиболее типичными образованиями, по которым сразу можно отличить коловраток от других животных, являются коловращательный аппарат и жевательная глотка, так называемый мастаке. Коловращательный аппарат (КВА) представляет собой совокупность различно расположенных на переднем конце тела ресничек, которые у некоторых видов располагаются по краям дисковидных выростов головы и своим биением, напоминающим мерцание спиц быстро вращающегося колеса, вызывают коловращение, за что они получили свое название. Коловраток называют также «ротатории», от латинских слов rota — колесо и fero —носить (rotiphera — колесонесущие). Этот ресничный аппарат служит для передвижения и захватывания пищи.

Thierry William Preyer (1841-1897)
Тьерри Вильям Прейер (Thierry William Preyer;1841–1897)

Термин «АНАБИОЗ» был предложен для определения обратимой остановки жизни в 1873 году английским биологом и психологом, работавшим в Германии, Вильямом Тьерри Прейеромв аналитической статье, посвященной феномену временного прекращения жизнедеятельности. Эта работа не вызвала заметного интереса у научной общественности того времени. Прейер продолжал свои исследования по широкому кругу вопросов общей биологии, эмбриологии, физиологии, психологии и психотерапии. Особых научных достижений он достиг в области изучения физиологии человеческого развития, и его считают основателем детской психологии. К исследованиям анабиоза он больше не возвращался.

Понятие «анабиоз» охватывает состояния обратимой остановки жизни при высушивании (с ним тесно связан осмотический анабиоз), при замерзании (криоанабиоз, от греч. kryos — холод), а также  химический анабиоз, который был открыт в 2003 году доктором медицинских наук Владиславом ДаниловичемРозвадовским и его соавторами на кафедре оперативной хирургии и топографической анатомии ММА им. Сеченова.

Под биологической смертью сегодня понимают необратимое прекращение физиологических процессов в клетках и тканях. Это очень неудачное определение. То, что вчера считалось необратимым, сегодня может быть вполне восстанавливаемым. Поэтому к определению дается важное уточнение, что «необратимое в рамках современных медицинских технологий». Сегодня считают, что продолжительность клинической смерти (потенциально обратимое состояние) составляет от 3 до 6 минут. Далее — смерть. Но вопрос: «Смерть чего?». В «мертвом» теле огромное количество клеток все еще остаются живыми, причем от момента констатации смерти может пройти до нескольких суток.

В состоянии анабиоза значительно снижается чувствительность к внешним повреждающим факторам.Например, инфекционные болезни у замороженных животных не развиваются даже при искусственном заражении самыми опасными микробами, а многие яды, смертельные в обычных условиях, в состоянии анабиоза или гибернации абсолютно безвредны. Доказано даже, что смертельнаяв обычных условиях доза ионизирующего облучения не причиняет никакого вреда.В состоянии анабиоза можно перемещать космонавтов  в другие звездные системы и галактики, сохранять длительно жизнь людям в критических состояниях с обширными травмами или тяжелыми заболеваниями.

Тихоходка
Чемпионами среди многоклеточных животных по устойчивости к экстремальным воздействиям являются тихоходки, или «маленькие водяные медведи». Эти микроскопические беспозвоночные (размером до 1,5 мм) известны своей поразительной выносливостью. При наступлении неблагоприятных условий они способны на годы впадать в состояние анабиоза и быстро оживать при наступлении благоприятных условий. Выживают тихоходки в основном за счет генетически запрограммированной способности к высушиванию. Они втягивают в тело конечности, уменьшаются в объеме и принимают форму бочонка, поверхность которого покрывается защитным слоем — восковой оболочкой. В этом состоянии тихоходки могут годами находиться при –193 °С, переносить охлаждение жидким гелием до температуры −271 °С, а также длительный нагрев до 100 °С. Эти животные выживают в вакууме, переносят чудовищное давление в 6000 атмосфер, могут находиться в открытом космосе, а потом давать плодовитое потомство. Столетиями могут сохранять способность к оживлению в высушенном состоянии. Более того, радиация, в 1000 с лишним раз превышающая смертельную дозу для человека, оказывается безопасной для тихоходок. Это единственные из существующих на Земле животных, которые могут путешествовать в открытом космосе без скафандров.

Николай Павлович Кравков (1865-1924) — русский фармаколог, основоположник советской фармакологии, член-корреспондент Российской АН (1920)
Николай Павлович Кравков (1865-1924) — русский фармаколог, основоположник советской фармакологии, член-корреспондент Российской АН (1920)

Оказывается, что если искусственно подкармливать кроличье ухо питательной жидкостью, то оно может жить очень долго отдельно от кролика. Если ухо поместить под стеклянным колпаком над серной кислотой, которая является сильным водопоглощающим средством, оно высыхает и становится похожим на пергамент. Такое ухо Н. П. Кравковсохранял в высушенном состоянии в течение 8 месяцев, затем увлажнял его и оставлял на некоторое время во влажной среде, после чего снова пропускал через его кровеносную систему питательную жидкость. Оказалось, что кровеносные сосуды отчетливо реагируют на адреналин — следовательно, живы.

Подобные опыты ученый проводил и с отрезанными у трупа пальцами человека. Палец оказался тоже очень выносливым органом. Когда отрезанный край заливали парафином и прикрепляли к горлышку колбы, палец удавалось сохранять под стеклянным колпаком в течение нескольких месяцев, если под колпаком оставляли немного воды и несколько капель эфира. Вода поддерживала определенный уровень влажности, а эфир препятствовал процессу загнивания. Кровеносные сосуды пальца отчетливо реагировали на адреналин, ноготь продолжал расти, а при введении в кожу пальца препарата пилокарпина (вызывает потоотделение), кожа на пальце начинала выделять пот. Это доказывало, что ткани отрезанного пальца продолжали достаточно долго жить отдельно от человека. После продолжительного высушивания и последующего увлажнения и в данном случае, как и при опыте с кроличьим ухом, кровеносные сосуды реагировали на адреналин, следовательно, их ткань так же все еще была жива.

Профессора В. А. Аграненко и Ф. Р. Виноград-Финкель вместе с группой своих сотрудников исследовали эритроциты, хранившиеся на протяжении 5 лет при температуре –70 °С, и установили, что все это время замороженные с помощью холода клетки крови сохраняли все свои биологические свойства и могли быть перелиты внутривенно.

Профессор И.И. Иванов
Профессор И. И. Иванов (1870–1932)

Первые опыты по замораживанию спермы животных провел в России в 1907 году Илья Иванов. Этот выдающийся биолог-экспериментатор был автором ряда удивительных открытий. Он доказал возможность разведения эякулята на дозы для осеменения не одной, а нескольких самок. В искусственном оплодотворении лошадей, например, Илья Иванович добился важных результатов, а именно от одного ценного жеребца можно было получить более многочисленное потомство. За случной сезон одним жеребцом удавалось оплодотворить не 20–30 кобыл, как обычно, а 300–500. Ученые из Германии, Австрии, Японии, Америки специально приезжали в Россию, чтобы ознакомиться с методом Иванова. Инструменты, изготовленные по его образцам, пользовались огромным успехом. Работы Иванова в области физиологии и биологии искусственного оплодотворения высших животных для своего времени были сенсационными.
Им была исследована возможность сохранения спермы вне организма. Иванов был пионером в практике использования искусственного осеменения для получения различных внутривидовых гибридов. Одним из первых он вывел и изучал гибрид зебры и осла, зубра и домашней коровы, антилопы и коровы, мыши и крысы, мыши и морской свинки, морской свинки и кролика, кролика и зайца и др. В живой природе подобные межвидовые скрещивания невозможны.

Зеброид - Зонк, гибрид зебры и осла
Зеброид-зонк, гибрид зебры и осла

Иванов описал свое интересное открытие: «После кастрации, проведенной стерильно, семенные железы сохраняются при температуре, близкой к нулю, а сперматозоиды сохраняют свою подвижность и функциональную способность в течение нескольких дней. Таким образом, путем искусственного осеменения можно вызвать зачатие от отца, который к моменту осеменения не только уже умер, но и вообще больше не существует в природе».

Профессор И.И. Соколовская
Профессор И. И. Соколовская (1904–2003)

В России впервые в мире были рождены крольчата после искусственного осеменения самок кроликов глубокозамороженной спермой. В 1947 году сотрудник Всесоюзного института животноводства доктор биологических наук Ирина Ивановна Соколовская опубликовала в «Докладах ВАСХНИЛ» результаты своих экспериментов под названием «Может ли замороженная сперма оплодотворять и давать нормальное потомство?».

Крольчата, рожденные после искусственного осеменения самок-кроликов глубокозамороженной спермой
В опытах И. И. Соколовская подвергала семя кроликов быстрому замораживанию в струе испаряющейся двуокиси углерода. После того как сперма замерзала и переходила в твердое состояние, ее оттаивали. А затем вводили с помощью специальных инструментов в половые органы крольчих для их оплодотворения. Из замороженного семени было получено 69 совершенно нормальных крольчат.

В 1948 году в СССР была создана Лаборатория экспериментальной физиологии по оживлению организмов АМН СССР, руководителем которой был назначен Владимир Александрович Неговский (1909–2003) — крупнейший патофизиолог, впоследствии профессор, академик.

В.А. Неговский
В.А. Неговский, автор монографии «Восстановление жизненных функций организма, находящегося в состоянии агонии или клинической смерти» (1943 г.), «отец реаниматологии».

Institut Pasteur

Кретьен Фабрис (Fabrice Chrétien), эксперт Института Пастера (Париж, Франция)
Гистолог и невропатолог Кретьен Фабрис (Fabrice Chrétien), эксперт Института Пастера (Париж, Франция)

Французские исследователи обнаружили, что даже спустя 17 дней после смерти стволовые клетки в теле человека остаются живыми. Трупы, из которых были извлечены стволовые клетки, хранились при температуре 4 °С, чтобы предотвратить разложение тканей. Исследователи выделили стволовые клетки из скелетной мускулатуры. Стволовые клетки, как оказалось, обладают интересным способом приспосабливаться к тяжелым условиям — они осуществляют снижение метаболизма и впадают в подобие анабиоза. При этом после извлечения из трупа в условиях биореактора клетки «оживают» и способны развиться в клетки мышц.

University of Miami

Джан Лука Д'Ипполито (Gianluca D'Ippolito) Профессор геронтологии и гериатрии, Института  гериатрии (Майами, США)
Джан Лука Д'Ипполито (Gianluca D'Ippolito), профессор геронтологии и гериатрии, Институт гериатрии (Майами, США)

Мезенхимные стволовые клетки благодаря способности переносить дефицит кислорода проявляют большую живучесть и способны прожить в мертвом теле пять дней. Ученые из Майами извлекли из тел двух умерших пациентов сразу после их смерти кости фаланг пальцев, а 5 дней спустя получили из них мезенхимные стволовые клетки, которые стали выращивать в лаборатории in vitro. Еще через 5 недель удалось успешно превратить эти выделенные стволовые клетки в хрящевую ткань, клетки костной ткани и жир.

Пересадка мертвого сердца (dead heart transplant)

Первыми в мире австралийские ученые начали пересаживать «мертвые» сердца. О чем идет речь?  Трансплантация сердца от донора с диагнозом «Смерть мозга» кардиологическому больному уже достаточно рутинная операция. Но ее особенность заключается в том, что донорское сердце извлекают из тела, только пока оно не прекратило биться. Сокращающееся сердце извлекают из грудной клетки и быстро помещают в холод (стерильную емкость со льдом), чтобы остановить необратимые посмертные изменения этого органа. Благодаря охлаждению, возникает временной промежуток (нескольких часов), за который надо доставить сердце к реципиенту, пересадить и попытаться запустить. Однако известно, что даже такая кратковременная заморозка значительно ухудшает жизнеспособность донорского сердца и увеличивает вероятность его иммунного отторжения. В тех случаях, когда сердце перестало биться, да еще прошло несколько минут после клинической смерти, то такое сердце считают «умершим», и в нем произошли те изменения, которые не позволят в дальнейшем его запустить в организме получателя органа (реципиента). 


Петер МакДональд (Peter MacDonald)
Петер МакДональд (Peter MacDonald), профессор, кардиохирург-трансплантолог, главный специалист Блока трансплантации сердца госпиталя Святого Винсента в Сиднее и руководитель лаборатории трансплантации в Кардиологическом научно-исследовательском институте Виктора Чанга

Лаборатория профессора МакДональда работает над новыми способами медицинского управления телами доноров, а также технологиями «оживления» и сбережения донорских сердец. Цель – получить как можно больше сердец от трагически погибших людей (а лучше каждое сердце умершего должно спасти больного). Или, как говорят ученые, нужно повысить эффективность забора донорских человеческих сердец, пригодных для трансплантации. Новизна метода австралийских врачей заключается в том, что остановившееся сердце оживляется в специальном устройстве, названном «сердце в коробке» (heart-in-a-box).

«Сердце в коробке» (heart-in-a-box)
«Сердце в коробке» (heart-in-a-box)

«Мертвое» остановившееся сердце извлекают из грудной клетки, подключают к трубкам, с помощью насоса через них подаются специальные теплые растворы, промывающие полости сердца, а само сердце также погружено в емкость с жидкостью внутри этого же устройства. Прибор позволяет «реанимировать» сердца, а также оценить насколько они будут жизнеспособны в дальнейшем. Поскольку «сердце в коробке» достаточно компактная установка, то оживление донорского сердца можно проводить внутри специального транспортного средства, одновременно с доставкой этого ценного груза в клинику для трансплантации. Этот прибор позволяет оживлять человеческие сердца через 20-30 минут после констатации смерти.


Кумуд Дхитал (Kumud Dhital)
Кумуд Дхитал (Kumud Dhital), хирург-трансплантолог, первый пересадивший «мертвые» сердца Мишель Грибилас и Яну Дамену

Мишель Грибилас (Michelle Gribilas)
Мишель Грибилас (Michelle Gribilas) — первый человек-химера  с чужим оживленным сердцем

Ян Дамен (Jan Damen)
Ян Дамен (Jan Damen)

Надо отметить, что уже в 2006 году британские хирурги впервые сконструировали и применили прибор для сохранения донорского сердца, но он был предназначен для обеспечения непрерывности сердечных сокращений донорского органа с момента извлечения из тела донора до трансплантации реципиенту, а также эта исследовательская группа из Кембриджа в том же году провела первую операцию по пересадке человеческого бьющегося донорского сердца. 


Новая технология, позволяет пересаживать донорское сердце, не подвергая его заморозке, поддерживая биение и давая ему возможность сокращаться без остановки уже в теле другого человека. Сердце донора без остановок продолжает биться в теле реципиента.


Брюс Розенгард (Bruce Rosengard) профессор-кардиохирург, председатель секции кардиоторакальной хирургии в Кембриджском университете, ведущих участников исследовательского проектапо пересадке бьющегося сердца

Вообще необходимо напомнить и подчеркнуть, что задолго до описанных выше исследований западных ученых в Российской империи, еще до революций и уничтожения русского государства, наши ученые научились оживлять человеческие сердца у умерших.  

Кулябко Алексей Александрович (1866 – 1930), русский профессор-физиолог
Кулябко Алексей Александрович (1866 – 1930), русский профессор-физиолог

Так профессор Кулябко в результате многочисленных экспериментов и размышлений пришел к выводу, что остановка сердца у теплокровных животных и человека совершенно не свидетельствует о его окончательной гибели. Более того был сделан вывод, что и другие отдельные органы не погибают быстро, а их функции можно восстановить даже много часов спустя. 3 августа 1902 года Кулябко впервые в мире «оживил» изолированное сердце ребенка через 19 часов 30 минут после смерти мальчика. К гибели которого привело воспаление легких. Для оживления сердца Кулябко собрал специальную установку, которая позволяла подвешивать сердце и пропускать под определенным давлением теплый питательный раствор через аорту в сердечные сосуды, и далее раствор протекал через всю капиллярную сеть сердца и вытекал наружу через его вены.

Вид установки А.А. Кулябко для оживления сердцаВид установки А.А. Кулябко для оживления сердца

Первые опыты по оживлению не удавались: десятиминутная прокачка раствора не оживляла мертвые сердца. Однако, работа установки в течении получаса неожиданно оживила сердце ребенка, и оно начало сокращаться снова почти через 20 часов после смерти. Сокращения изолированного «оживленного» сердца продолжались более часа. 

Такие эксперименты позволили сформулировать важнейший закон оживления этого важного органа: в обескровленное сердце кровь надо нагнетать не по ходу ее нормального движения «сердце – аорта», а наоборот: «аорта – сердце».

Андреев Фёдор Андреевич (1879–1952)
Андреев Фёдор Андреевич (1879–1952) — русский патофизиолог, клиницист, основоположник метода оживления целостного организма (1913)

Ученик А. Б. Фохта. Дважды Лауреат Сталинской премии, в том числе 1952 года — «за научные исследования и разработку методов восстановления жизненных функций организма, находящегося в состоянии агонии и клинической смерти». Позже этот метод был усовершенствован В. А. Неговским, и лег в основу развития современной реаниматологии.

Профессор Ф.А. Андреев оживлял и заставлял сердце биться, не вынимая этот орган наружу, а прямо в теле подопытных собак. Животные гибли в эксперименте от кровопотери или от отравления хлороформом.  Андреев у умершей собаки выделял сонную артерию и через нее нагнетал в полости сердца подогретую кровь или раствор Рингера–Локка с адреналином. Иногда даже через много часов после остановки от такого воздействия сердце оживало.

Холодовая консервация органов – это один из важнейших приемов в современной трансплантологии, позволяющий на практике осуществлять пересадку чужих органов человеку. За счет охлаждения продлевается жизнь вне организма выделенного органа. За это дополнительное время можно успеть определиться с выбором реципиента, доставить орган куда нужно, подготовиться к операции.

Надо отметить, что развитию трансплантации печени способствовало изобретение в 1987 году состава известного консервирующего раствора Висконсинского университета (UW solution).

Этот раствор позволил заметно уменьшить повреждения, вызываемых гипотермической ишемией, и увеличил предельное время хранения донорских органов. Этот консервирующий раствор содержит ряд компонентов, служащих более полному сохранению органов при транспортировке.  В состав раствора вошли коллоидный гидроксиэтилкрахмал (для защиты клеток от гидротации), аденозин (источник для синтеза АТФ), препарат уменьшающий реперфузионное повреждение (аллопуринол), антиоксидант глутатион, а также неспособные к проникновению через клеточную мембрану лактобионовая кислота и раффиноза. Однако, известно, что раствор UW не идеален, и при продлении периодов гипотермической ишемии свыше 16 часов в изолированных органах развивались необратимые повреждения, делающие их непригодными для трансплантации.



Тим Берендсен (Tim A Berendsen)
Тим Берендсен (Tim A Berendsen)

Как за счет холода продлевать жизнь донорского органа в этот важный промежуток времени (с момента извлечения из тела до трансплантации реципиенту)? Ученые постоянно пытаются предложить что-то новое. Для этого нужны, в том числе и современные   криопротекторы.  Именно ставку на криопротекторы в составе консервирующих растворов сделал коллектив американцев из Общеклинической больницы штата Массачусетс при Гарвардском университете, который проводил эксперименты по продлению срока сохранения переохлажденной печени (Supercooled Livers) в жизнеспособном состоянии. 

В своем протоколе сохранения печени (MGH-CEM protocol) Тим Берендсен с коллегами использовали два вещества, обладающими свойствами криопротекторов. Это защищающий клеточные мембраны полиэтиленгликоль и 3-О-метил-D-глюкоза – производное глюкозы, образуемое в печени. Важно напомнить, что полиэтиленгликоль уже давно применяется в подобных растворах. Ведь вместо раствора UW сейчас чаще используют модифицированный консервирующий раствор UW - «Игл-1» (IGL-1). В котором изменена концентрация ионов калия и натрия и заменен гидроксиэтилкрахмал, поддерживающий онкотическое давление, на полиэтиленгликоль.

 Итак, после извлечения из тел крыс-доноров, печень подключалась к перфузионной машине, и через сосуды печени прокачивались охлажденные растворы 3-О-метил-D-глюкоза, полиэтиленгликоля в сочетании с UW раствором. Орган охлаждался до 4˚C, а затем погружался в UW раствор с добавлением полиэтиленгликоля температурой –6˚C на 96 часов.

Перфузионная машина (machine perfusion of the organ)
Установка для перфузионного охлаждения печени крыс (перфузионная машина, machine perfusion of the organ)

Техника выполнения подготовки донорского органа к трансплантации (back table) имела свои особенности. Печень размораживалась и подключалась к перфузионнной машине, за три часа до пересадки крысам-реципиентам. Доказано, что этот метод, позволяет поддержать печень лабораторных крыс вне тела в жизнеспособном состоянии до 96 часов.

Лев Константинович Лозина-Лозинский
Лев Константинович Лозина-Лозинский, цитолог, один из пионеров криобиологии, сотрудник Института цитологии АН СССР

Corn Earworm Moth
Corn Earworm Moth

Интересные исследования насекомых при воздействии низких температур продолжил в 1955 году Л. К. Лозина-Лозинский (1899–1984) — эколог, один из пионеров криобиологии, сотрудник Института цитологии АН СССР. Он исследовал гусениц кукурузной моли. Они оказались весьма устойчивыми к низким температурам. Эти гусеницы проводят зиму в полом стебле кукурузы. Ученый поместил гусениц в сосуд с твердой углекислотой при температуре –80 °С. Уже через 20 мин температура гусениц достигла –78,5 °С, они стали совсем твердыми и, падая сверху в фарфоровую чашку, издавали звон, как будто превратились в стеклянные шарики. После того как охлаждение было прекращено, гусениц положили на вату и начали постепенно обогревать. 50% из них ожили. В другом опыте гусеницы находились несколько дней при температуре -30 °С, а затем одни сутки при температуре –80 °С. Часть из них тоже ожила.

Виктор Набутов и Алексей Ковалев в программе «Наука» на радио «Серебряный дождь»
Виктор Набутов и Алексей Ковалев в программе «Наука» на радио «Серебряный дождь»

http://www.silver.ru/air/
programmes/s-privetom-nabutov/nauka/

Замороженные в жидком азоте стволовые клетки хранятся в специальных криохранилищах Лаборатории
Замороженные в жидком азоте стволовые клетки хранятся в специальных криохранилищах Лаборатории. Сотрудники лаборатории достают криопробирку с нужным образцом.

Криохранилище будущего
Криохранилище будущего

«Добро есть сохранение жизни живущим и возвращение ее теряющим и потерявшим жизнь»

Н.Ф. Федоров

Николай Фёдорович Фёдоров (1828–1903) — русский религиозный мыслитель и философ-футуролог
Николай Фёдорович Фёдоров (1828–1903) — русский религиозный мыслитель и философ-футуролог. Один из родоначальников русского космизма

Федоров стремился привлечь внимание к идее преодоления смерти и возвращения жизни умершим. Не в воскресении (по замыслу Бога), но в воскрешении с помощью научно-технического прогресса мыслитель видел итоговый смысл жизни человечества.

Поэтому и общим предприятием, соединяющим всех людей, Федоров предлагал считать борьбу за бессмертие. В основу теории закладывается очень высоко направленный нравственный вектор, принцип супраморализма: невозможно примириться хотя бы с одной человеческой смертью на земле. Безусловно, первой задачей будет разгадка причин смерти и достижение бессмертия всех живущих на земле людей. Но, учитывая обозначенный вектор, вслед за достижением бессмертия должен начаться процесс оживления, воскрешения во плоти, все более полного и далекого, всех живших на земле людей. Возможно, что это оригинальный проект машины времени — встреча всех поколений людей во плоти?

Где будут жить сонмы воскрешенных? Они заселят все планеты вселенной, человек станет разумом вселенной. Всеобщее воскрешение — есть полнота, совершенство жизни всей природы, всех миров Вселенной, совершенство умственное, эстетическое и нравственное.

ПРИРОДНЫЕ АНТИФРИЗЫ

Университет Иллинойса

Артур Де Вриес (Arthur L Devries), профессор биологии животных

Артур Де Вриес (Arthur L Devries), профессор биологии животных кафедры Молекулярной и интегративной физиологии Университета Иллинойса, первооткрыватель белков-антифризов

В начале 1960−х годов профессор биологии Артур Де Вриес обнаружил, что антарктические рыбы вырабатывают особый «белок-антифриз», который связывается в их крови с кристаллами льда и помогают животным оставаться в живых при низких температурах, предотвращая образование острых кристаллов льда, разрушающих структуру тканей, спасая рыб от замерзания. «Белки-антифризы» получили другие названия-синонимы, например, ледструктурирующие белки (ice-structuringproteins — ISPs), антифриз гликопротеины (AFGPs), антифриз гликопептиды, антифризные белки (antifreezeprotein).  Это богатые аминокислотой аланином (до 60%) белки, которые вырабатываются в печени бореальных рыб. Они предохраняют от замерзания плазму крови животных при отрицательных температурах воды.

Антарктические рыбы вырабатывают особый «белок-антифриз»
В отличие, например, от широко используемых автомобильных антифризов, содержащих этиленгликоль, у природных антифризов нет зависимости температуры замерзания жидкости от концентрации природных белков-антифризов в ней. Это очень важное свойство, которое позволяет им действовать в качестве антифриза в концентрациях 1/300-1/500 доли. Такая низкая концентрации сводит к минимуму их влияние на осмотическое давление крови за счет высокого сродства к поверхности кристаллов льда.

Удивительно, но в организмах насекомых удалось обнаружить еще более эффективные антифризы, которые в 10–30 раз более активные, чем белки-антифризы рыб.

Институт Арктической биологии

Брайан Барнес (Brian M. Barnes), директор  института Арктической биологии Университета Аляски
Брайан Барнес (Brian M. Barnes), директор  
института Арктической биологии Университета Аляски

На Аляске найден жук, способный выжить при температуре -100ºF (-73,33ºС)
На Аляске найден жук, способный выжить при температуре -100ºF (-73,33ºС).

Ученые определили молекулярный состав биологического антифриза. В отличие от ранее описанных составов био-антифризов, в которые входят молекулы белков, найденный антифриз — ксиломаннан (xylomannan), вообще не содержит аминокислот, а состоит из сахаров и жирных кислот. Это новый вид биологических антифризов, которые выполняют свою функцию по-иному, не совсем пока понятному механизму.  У некоторых насекомых, подобных найденному жуку, благодаря биологическим антифризам, при замерзании биологическая ткань даже не становятся твердой, а сохраняет эластичность.   Было обнаружено, что биологическая жидкость найденного жука начинает кристаллизоваться в мельчайшие кристаллики при -28,06ºС в лабораторных условиях и сохраняется в таком состоянии вплоть до -75,6ºС — полной глубокой заморозки. Преимущества найденного антифриза состоит в том, что молекулы жирных кислот, гораздо меньше белковых молекул. Это позволяет им внедряться в мембранное пространство клеточных оболочек, и предотвращать разрыв мембраны в результате образования кристаллов льда.

Таким образом, организм освоивший подобный механизм может выживать при более низких температурах, чем организмы, антифриз которых состоит из белковых молекул.

Weill Cornell Medical College
С. Франк Редо (S. Frank Redo)
С. Франк Редо (S. Frank Redo), профессор хирургии Корнелльского университета

Американский хирург Франк Редо в 1966 году в журнале «Архив хирургии» опубликовал статью о том, что ему с коллегами удалось возобновить деятельность изолированных сердец морских свинок после их замораживания в жидком азоте в растворе криопротектора (ДМСО) и последующего оттаивания. После 4 или даже 24 часов непрерывного охлаждения до температуры -196ºС оказалось возможным возобновление сердечных сокращений.

В начале перестройки мы пытались проводить подобные исследования в России, но тогда в 90-х у нас появилась статья 245 УК РФ о жестоком обращении с животными. Руководство ВУЗа не знало, как будет эта статья применяться, и на всякий случай, запретило нам продолжить исследования по оживлению органов.

Biopresence

Георг Треммель (Georg Tremmel) и Сихо Фукухара (Shiho Fukuhara)
Австрийский художник Георг Треммель (Georg Tremmel), который в настоящее время живет в Японии, работает в лаборатории ДНК-анализа в Институте медицинских наук в Университете Токио, ияпонский художник Сихо Фукухара (Shiho Fukuhara) вместе образуют дуэт искусства BCL

Несколько лет назад студенты Королевского колледжа искусств в Лондоне Георг Треммель и Сихо Фукухара предложили заменить надгробные плиты деревьями с внедренными в них ДНК умерших людей. Для эксперимента подошло бы дерево любой породы, однако молодые ученые остановили свой выбор на яблоне — символе плодородия. Более того, они не исключали возможности того, что внедренная ДНК будет в дальнейшем пригодна для клонирования покойного, и деревья используются как вместилище или сосуд для хранения ДНК человека. Проект «Биоприсутствие» (biopresence) произвел фурор.

 

КРИОНИКА: правда и вымысел

Крионика. Это красивое и загадочное слово и тайны крионических технологий привлекают внимание обывателей, журналистов, ученых разных уровней образования, коммерсантов и других сограждан. Крионика вызывает бурные обсуждения, появляются «разоблачительные» телевизионные передачи и статьи. Разброс мнений велик. Кто-то в этих технологиях видит первый шаг к бессмертию избранных, другие воспринимают как способ зарабатывания денег.

Попробуем разобраться в сути
Существует наука криобиология (от греч. κρύος — холод, bios — жизнь и logos — наука) — это раздел биологии, изучающий действие на живые системы низких и сверхнизких температур (от 0 °С до близких к абсолютному нулю). Ученые-криобиологи методично исследуют  механизмы криоповреждений (разрушающих воздействий холода на биологические объекты), криозащиты (защиты от холода), природной устойчивости к холоду, регенерацию органов и тканей после низкотемпературных повреждений, вопросы применения криотехнологий  в производстве и медицине.

Роберт Эттингер, президент Института крионики (Cryonics Institute) и общества бессмертия (Immortalist Society), США
Роберт Эттингер, президент Института крионики (CryonicsInstitute) и Общества бессмертия (ImmortalistSociety), США

Крионика возникла как красивая идея, сформированная с использованием некоторых научных знаний. «Отцом крионики» стал учитель физики и математики колледжа в Хайленд-Парке (США) Роберт Эттингер (Robert Chester Wilson Ettinger (1918–2011). Роберт родился в Атлантик-Сити в семье евреев, иммигрировавших из России. Участвовал во Второй мировой войне, был ранен и награжден медалью «Пурпурное сердце». После тяжелого ранения несколько лет лечился в госпитале штата Мичиган.

Перспективы бессмертия
Первое издание книги, 1962 г.                  Последнее издание книги, 2005 г.     
     
В 1962 году Эттингер написал свою знаменитую книгу «Перспективы бессмертия» (The Prospect Of Immortality). Этот труд вышел небольшим тиражом, и автор рассылал ее известным и знаменитым согражданам, стараясь привлечь внимание общественности к своим идеям. Эттингер развил концепцию «приостановленной смерти». По его мнению, процесс умирания не мгновенное событие, а имеет определенную протяженность во времени, и этот процесс может быть искусственно остановлен на обратимой стадии. Для погруженного в жидкий азот пациента — крионавта — останавливается процесс старения. Крионавт начинает свое «путешествия во времени» в будущее нашей цивилизации, когда благодаря научному прогрессу его, возможно, смогут оживить и сделать молодым и здоровым следующие поколения врачей и криобиологов. С тех пор The Prospect Of Immortality выдержала 16 изданий на пяти языках.

Карл Вернер (Karl Werner)
Карл Вернер (Karl Werner)

Сам термин КРИОНИКА был придуман только в 1965 году, уже после опубликования «Перспективы бессмертия», Карлом Вернером. Интересна предыстория. Эттингер расклеивал объявления — приглашения на свои лекции-встречи, на одну из которых пришел молодой человек, студент Института Пратта в Бруклине, осваивавший профессию промышленного дизайнера. Этим студентом был Карл Вернер. Единомышленниками было создано первое в мире Крионическое общество Нью-Йорка, президентом которого стал Эттингер, а Вернер — вице президентом и художественным руководителем информационного бюллетеня. Однако Вернер быстро охладел к идеям крионики, переключившись на сайентологию, а затем увлекся компьютерной графикой.

Эттингер оставался верен своему увлечению всю жизнь, стал президентом Института крионики (Cryonics Institute, USA) и Общества бессмертия (Immortalist Society, USA). Именно эти две организации, наряду с «Алькором» (Alcor: Life Extension Foundation), наиболее известны в современном мире как организации, развивающие идеи крионики и применяющие их на практике. Члены Фонда продления жизни «Алькор» заключают договора на длительное сохранение в жидком азоте в виде акта дарения своего тела для исследовательских целей, что соответствует всем законам США и подтверждает конституционное право американских граждан на криоконсервацию после юридической смерти.

Создание крионики связано с незаслуженно забытым крионистом Эваном Купером. Купер в том же 1962 году, независимо от Эттингера, под псевдонимом Натан Дюринг (NathanDuhring) публикует свою книгу «Immortality: Physically, Scientifically, Now: a General Discussion & Research Targets» («Бессмертие: Физически, научно, сейчас: основная дискуссия и исследовательские цели»), в которой высказывает свои предположения о возможностях продления жизни человека, так же за счет глубокого охлаждения перед смертью или в процессе умирания, чтобы отменить неотвратимое исчезновение человека и его сущности после биологической смерти. Он считал, что люди не должны рождаться только для того, чтобы умереть, у каждого человека должен быть шанс в будущем продолжить свою жизнь. Наши более мудрые и образованные потомки, обладающими чудесными медицинскими технологиями, смогут разморозить, вернуть жизнь, молодость и здоровье. И даже может быть к тому времени наука позволит размороженному человеку стать бессмертным.

Эван Купер (Evan Cooper) (1926-1983) основатель первого крионического общества
Эван Купер (Evan Cooper) (1926–1983) основатель первого крионического общества — Общества продления жизни (LifeExtensionSociety), один из первых авторов и популяризаторов крионики

Считается, что основная заслуга Эвана Купера состоит в формировании организованного движения сторонников крионики и общества для связи групп крионистов по всему миру. В отличие от Роберта Эттингера у него не было никакой научной подготовки, и поэтому ряд его предложений, в том числе по использованию Арктики и Антарктики для крионического хранения человеческих тел не были достаточно научно обоснованы. Купер считал, что возможно замораживание человека до смерти, что по своим ощущениям будет соответствовать засыпанию, и что логично сохранять тело человека даже после смерти при низких температурах, чтобы через какое-то время (например, в 2010 году) его можно было реанимировать. По его мнению, лучшая температура для хранения тела человека –6,7°С (около 20 градусов по Фаренгейту), причем сохраняться тело должно в гробу, помещенном   в герметично запаянную специальную капсулу из стекла или пластика, в котором воздух может быть заменен на инертный газ (неон, криптон, аргон или гелий). Купер считал, что инертные газы замедляют обмен влаги или химических элементов между телом и окружающей его средой при условии поддержания низкой температуры. В капсуле предусмотрено расположить несколько датчиков контроля состава газов, давления и температуры.  

В 1970 году Купер пришел к выводу о недостижимости практической реализации крионических идей в обозримом будущем и поэтому разочаровавшись в идее прекратил свое участие в борьбе за бессмертие людей.

Порфирий Иванович Бахметьев (1860–1913), русский физик и биолог-экспериментатор, «отец» криобиологии, профессор физики Софийского университета (Болгария)
Порфирий Иванович Бахметьев (1860–1913), русский физик и биолог-экспериментатор, «отец» криобиологии, профессор физики Софийского университета (Болгария)

Следует отметить, что ни Купер, ни Эттингер не были оригинальны в своих идеях. Еще до их рождения русский физик и изобретатель П. И. Бахметьев исследовал «мнимую смерть» — анабиоз насекомых при замораживании с помощью изобретенного прибора с микродатчиком — «электрического термометра» (термопары в виде иглы, соединенной с гальванометром). С помощью своего уникального термометра он определял,как изменяется температура тела насекомых, при помещении в специальную холодную камеру с температурой от –12 до –22°С. Бахметьев впервые обнаружил, что температура тела бабочки, помещенной в холодную камеру, снижается не равномерно. Сначала происходит постепенное падение температуры тела до –10 °С, а затем происходит быстрое повышение до –1,5 °С, после чего снова начинается постепенное охлаждение до –10 °С. Это необычное биофизическое явление П. И. Бахметьев назвал температурным скачком.

И объяснил открытый феномен. При понижении температуры до –10°С жидкости тела насекомых превращались в кристаллы, причем у замораживаемых организмов при этом выделялась тепловая энергия. Вследствие этого температура их тела повышалась до состояния, при котором жидкости замерзают без предварительного переохлаждения. Эта температура обычно удерживается ниже 0°С, так как в жидкостях тела содержатся растворенные соли и органические вещества. Температура эта настолько ниже 0 °С, насколько выше концентрация раствора. П. И. Бахметьеву удалось установить, что вскоре после «температурного скачка» насекомое могло ожить, если его извлечь из холодной камеры, несмотря на то что оно уже было заморожено, выглядело мертвым и находилось в затвердевшем состоянии. Бахметьев считал, что в подобном состоянии насекомых нельзя считать живыми, поскольку процессы обмена веществ в их замерзшем теле практически прекратились, но они и не умерли, так как если их согреть, то они снова оживают. Химик Д. И. Менделеев убеждал, что заморозка влечет за собой неминуемую смерть. Бахметьев же в эксперименте показал, что выход из состояния холодового анабиоза возможен, если тканевые жидкости остаются в переохлажденном, но жидком состоянии, либо витрифицированы.

Бахметьев первым в мире в эксперименте с переохлаждением вызвал анабиоз у млекопитающих (летучих мышей). В качестве экспериментальной модели он избрал летучую мышь, которая впадает в зимнюю спячку. Первый опыт был проведен в феврале 1912 года. Летучую мышь перевязали тюлем, поместили в небольшую банку, чтобы она могла двигаться, в задний проход вставили термометр и поместили банку в холодную камеру при температуре –22 °С. Начались наблюдения. Температуру летучей мыши записывали каждую минуту. В начале опыта (в 1 ч 56 мин ночи) ее температура была +26,4 °С (в комнате +12 °С), через две минуты температура стала +23 °С и потом начала быстро понижаться. К 2 ч 26 мин она достигла 0 °С. Далее скорость падения температуры уменьшилась. За 18 мин она снизилась от 0 до –2,5 °С, но затем продолжала падать быстрее. Когда тело летучей мыши охладилось до –4 °С, П. И. Бахметьев вынул ее из холодной камеры. Тело оказалось совершенно твердым и не подавало никаких признаков жизни. При дуновении сверху на крыльях образовался иней. Постепенно крылья начали как бы отмокать, и появились дыхательные движения. Летучая мышь ожила и прожила в доме ученого еще несколько недель, после чего умерла.

Остроухая ночница.
Остроухая ночница (масса 25–30 г.) может доживать до 30 лет. Способна изменять температуру тела в широких пределах и впадать в состояние анабиоза

После этого опыта П. И. Бахметьев провел ещё несколько экспериментов с летучими мышами, которые оказались очень подходящим объектом, так как температура их тела и в природных условиях изменяется в широком диапазоне. Он был убежден, что подобным образом может добиться анабиотического состояния и у других видов млекопитающих, обладающих более совершенным физиологическим механизмом регулирования своей температуры тела. Известно, что у млекопитающих, которые не впадают в зимнюю спячку, температура тела даже после искусственного охлаждения не может сильно понижаться. П. И. Бахметьев, однако, возлагал надежды на открытие французского физиолога Дюбуа, который нашел способ частичного превращения млекопитающих из животных с постоянной температурой в животных с переменной температурой тела после вдыхания смеси кислорода и углекислого газа. Дюбуа исходил из того обстоятельства, что во время зимней спячки в крови у спящих животных повышается содержание углекислого газа. Он давал кроликам (они не впадают в зимнюю спячку) вдыхать углекислый газ, смешанный с кислородом, и кролики впадали в продолжительный сон, как только температура их тела понижалась до +7 °С.

Дюбуа-Реймон Эмиль Генрих (Du Bois-Reymond)
Дюбуа-Реймон Эмиль Генрих (Du Bois-Reymond) (1818–1896), немецкий физиолог и философ, основатель научной школы, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1892). Основоположник электрофизиологии

П. И. Бахметьев мечтал добиться анабиотического состояния у человека. В анабиозе П. И. Бахметьев видел возможность продления человеческой жизни. Этой проблеме он посвятил свыше 25 научных публикаций, вызвавшие большой общественный резонанс. В сочинении «Рецепт дожить до XXI века» («Естествознание и география», 1901) первым в мире высказал мысль об использовании открытого им явления холодового анабиоза для «путешествия человека в будущее». Работы Бахметьева значительно опередили возникшие на полвека позже научные фантазии «крионистов».

Идеи Бахметьева были подхвачены писателями-фантастами.

Александр Романович Беляев (1884-1942), советский писатель-фантаст
Александр Романович Беляев (1884–1942), советский писатель-фантаст, один из основоположников советской научно-фантастической литературы

В 1926 году в журнале «Всемирный следопыт» известный писатель А. Р. Беляев публикует фантастический рассказ «Ни жизнь, ни смерть». В рассказе, продолжая идеи Бахметьева и упоминая о нем, основные герои — промышленник Гильберт и «инноватор» Карлсон, придумывают и реализуют коммерческий проект временного замораживания безработных, чтобы пробудить их после окончания экономическим кризиса, потрясшего буржуазную Европу того времени.  Для погружения в холодовой анабиоз и дальнейшего сохранения желающих до лучших времен по сюжету рассказа в Гренландии было построено подземное телохранилище — «Консерваториум». Замороженных герои рассказа смогли «проснуться» через 73 года в августе 1998 года.

Интересны подробности заморозки. Беляев придумывает русского профессора Вагнера, который якобы изобрел способ изменять состав крови теплокровных животных перед заморозкой, приближая их к крови холоднокровных животных (способных к холодовому анабиозу), за счет вливания внутривенно специального раствора. Интересно, что Вагнер по ходу повествования усовершенствует свой способ, заменив раствор на специальную газовую смесь, при вдыхании «паров» которой кровь изменяется нужным образом.

Заморозка людей осуществлялась в специальных устройствах — «эшафотах», напоминающих громадные аквариумы с двойными стеклянными стенами. «Это были два стеклянных ящика, вложенных один в другой. Меньший по размерам ящик служил для помещения человека, а между стенками обоих ящиков находилось приспособление для понижения температуры». Один из героев — профессор-астроном Эдуард Лесли, умирал от туберкулеза, но после цикла замораживания-оттаивания вылечился от этого опасного инфекционного заболевания.

Маяковский Владимир Владимирович (1893-1930)
Маяковский Владимир Владимирович (1893–1930), русский советский поэт, драматург, киносценарист, кинорежиссёр, киноактёр, художник, редакторжурналов «ЛЕФ» («Левый Фронт»)

Известно, что на возникновение «крионических идеи» у Купера, оказала влияние пьеса Владимира Маяковского «Клоп», которая была написана поэтом в 1928 году. Главный герой пьесы — Иван Присыпкин был случайно заморожен в подвале дома, а через 50 лет найден, разморожен и оживлен. По всей вероятности, Маяковский был знаком с работами и идеями Бахметьева, которые через это произведение поэта оказали косвенное влияние на зарождение крионики в Америке.

Наиболее близко предопределил развитие идей крионики американский фантаст Нил Джонс, в 1931 году придумавший историю о профессоре Джеймсоне. 

Нил Рональд Джонс (Neil Ronald Jones)
Нил Рональд Джонс (Neil Ronald Jones) (1909–1988) выдающийся американский фантаст. Джонс был новатором в научной фантастике

Джонс был новатором в научной фантастике. Первым использовал термин «астронавт», впервые придумал киборга и роботизированных персонажей, вдохновитель современных представлений о крионике. Хронологически первый фантаст, к произведениям которого может быть применён термин «история будущего».


Фантастический рассказ «Спутник Джеймсон» (The Jameson Satellite) был впервые опубликован в США в июле 1931 года в журнале Amazing Stories

Этот персонаж реализовал идею сохранить собственное тело после смерти в космосе в специальной капсуле при сверхнизких температурах. Через 40000000 лет, его тело было найдено случайно на орбите нашей планеты представителями внеземной расы киборгов (Zorome) с органическим мозгом. Представители этой расы разморозили, оживили и восстановили мозг Джеймсона, а затем установили его в механическом теле своей конструкции. Джеймсон стал одним из них и таким образом через миллионы лет после своей смерти и даже после исчезновения всего человечества обрел бессмертие в будущем.


Зороум — киборг по современной классификации Джеймсоновского типа — мозг-в-коробке

Мозг разумного существа с планеты Зор или другой расы помещен в машину и практически недосягаем для разных повреждающих факторов. Машина подчиняется и управляется мозгом, способна поддерживать жизнь мозга тысячелетиями. 


Зороумы обнаружили на орбите Земли ракету с замороженным телом умершего на Земле 40 миллионов лет назад профессора Джеймсона и готовятся оживить его мозг. Джеймсон был превращен зороум в киборга и отправился с ними  в космическое путешествие.

Роберт Нельсон (Robert F. Nelson), президент крионического общества Калифорнии
Роберт Нельсон (Robert F. Nelson), президент крионического общества Калифорнии, совершивший первое криосохранение

12 января 1967 года Нельсон заморозил профессора психологии Джеймса Бедфорда. Бедфорду было сделано несколько инъекций криопротектора (DMSO) и был применен насос, в попытке распространить DMSO непрямым массажем сердца по всему организму. 

Джеймс Бедфорд (James Bedford; 1893–1967)
Джеймс Бедфорд (James Bedford; 1893–1967)

Джеймс Хайрам Бедфорд — первый человек, крионированный после засвидетельствованной смерти. Бедфорд был профессором психологии Калифорнийского университета, специалистом в области профессиональной ориентации. Страдая от неизлечимого рака почек с метастазами в легкие, Бедфорд в 1965 году откликнулся на предложение специалистов по крионике Алькора стать первым добровольцем, тело которого бесплатно подвергнут заморозке. Его кандидатура в качестве первого в мире крионавта была утверждена. В 1967 году тело Бедфорда было крионировано.

Крионика в упрощенном виде часто определяется как практика криоконсервации людей вскоре после засвидетельствованной смерти. Почему только «после засвидетельствованной смерти»? Ответ прост. После замораживания оживить человека невозможно. То есть криоконсервация живого человека при настоящем уровне крионических технологий приведет его к биологической смерти. Может ли медицина сейчас оживить человека после биологической смерти? Нет. То есть криоконсервация живого человека при существующем уровне технологий не что иное, как убийство. Поэтому фактически замораживают только тела умерших. Что происходит при замораживании крупных биологических объектов? Тело животных и человека состоит преимущественно из воды (у взрослого человека — на 70%). При постепенном охлаждении до 3,98 °C вода уплотняется и ее объем уменьшается, что характерно для многих материалов и жидкостей. Но при дальнейшем охлаждении вода проявляет уникальные свойства. А именно начинает увеличивать свой объем, причем при падении температуры ниже нуля и образовании льда объем возрастает резко, скачком на 10%. Учитывая, что тело неоднородно и охлаждается неравномерно, от периферии к центру (градиент температуры), оно испытывает воздействие сил, разрывающих замерзшее тело. Многие обращали внимание, как замерзающая вода разрывает стеклянный сосуд, в котором она находится. То же происходит и с органами и тканями. Тело растрескивается. На клеточном уровне повреждающие факторы при замораживании связаны с формированием внутриклеточного льда и обезвоживанием. При охлаждении ниже точки замерзания воды в межклеточном пространстве образуются кристаллы льда, причем при росте кристаллов вода вытягивается из клеток — происходит обезвоживание клеток. При охлаждении теряется до 80–90% внутриклеточной воды. При этом разрушаются гидратированные комплексы макромолекул, что приводит к так называемой «криоденатурации» — потере биологическими полимерами (прежде всего белками и нуклеиновыми кислотами) третичной и четвертичной структуры. Это приводит к необратимой утрате функций этих полимеров. Клетки сморщиваются. Сами кристаллы своими острыми краями разрывают клеточные мембраны, разрушая структуру клеток. «Специалисты» говорят, что необратимые повреждения при замораживании и размораживании биологических объектов размерами больше нескольких миллиметров очевидны, проблема не имеет решения, а значит, и обсуждать нечего. А идеи о сохранении тел умерших до того момента, когда в будущем, может быть, станут доступны технологии восстановления клеток, тканей и органов и, соответственно, появится возможность восстановить все функции замороженного организма, — это из области сказок и фантастики. То есть нет смысла тратить средства и время на исследования, эксперименты. А замораживание тел умерших вообще шарлатанство и бесполезная затея.

Есть ли будущее у крионики?
Попробуем по-другому сформулировать вопрос: «Можно ли заморозить живого человека, а через несколько дней или десятков лет разморозить и оживить?» Ответ: как это ни удивительно, — ДА. В 1993 году. Церковь обратилась на кафедру эмбриологии биофака МГУ с вопросом, когда с точки зрения науки начинается человеческая жизнь.

Голиченков Владимир Александрович, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой эмбриологии МГУ
Голиченков Владимир Александрович, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой эмбриологии МГУ

Профессора кафедры В. А. Голиченков и Д. В. Попов официально ответили, что жизнь человека начинается с момента зачатия. На ранних этапах эмбрионального развития можно обратимо заморозить человека. И можно через нужный интервал времени (либо через год, или через 50 лет) разморозить эмбрион и имплантировать в женский организм. Родится здоровый ребенок. Наука не стоит на месте. Сегодня уже разработаны криопротекторы — вещества, эффективно защищающие биологические объекты от повреждений при замораживании.

Максимов Николай Александрович(1880-1952), советский ботаник, академик АН СССР
Максимов Николай Александрович(1880–1952), советский ботаник, академик АН СССР

Справка.   Честь этого открытия первого криопротектора — глицерина (1912 г.), принадлежит русскому ученому Н. А. Максимову. Он также установил, что основной причиной вымерзания растений является не понижение температуры само по себе, а образование внутри тканей растения льда, сопровождающееся отнятием воды от протоплазмы.Морозоустойчивость растений обусловливается не какими-либо внешними морфологическими или анатомическими признаками, а накоплением в клетках особых защитных веществ, одним из которых может быть глицерин.

Предложены оптимальные скорости и условия замораживания различных биологических объектов, специальные устройства — программные замораживатели, позволяющие с минимальными рисками разрушения перевести в криосостояние живой объект. Небольшие биологические объекты можно быстро и равномерно заморозить. Точно установлен научный факт, что современные технологии замораживания-размораживания не оказывают неблагоприятного влияния на дальнейшую жизнь, рост и развитие как людей, так и животных, если они в эмбриональном состоянии провели даже десятилетия в жидком азоте.

Петр Мейзур (Peter Mazur), выдающийся американский криобиолог, «отец современной криобиологии»
Петр Мейзур (Peter Mazur), выдающийся американский криобиолог, «отец современной криобиологии»

В 1972 году группа американских ученых под руководством Петра Мазура впервые в мире провела успешную криоконсервациюпредимплантационных эмбрионов мыши. Этой группой ученых была описана математика и биология процессов, которые происходят в ходе постепенного замораживания живых объектов. Это теоретическое обоснование получило название «двухфакторной теории Мэйзура». Согласно этой теории, существуют два основных повреждающих фактора при замораживании. Это, во-первых, внутриклеточные кристаллы льда, которые возникают при замораживании, и, во-вторых, высокие концентрации солей, которые увеличиваются, когда вода в жидкой фазе вокруг клеток начинает кристаллизоваться во внеклеточный лед, а ионы солей оказываются вне льда в меньшем объеме переохлажденной воды. Иными словами, чрезмерно быстрое охлаждение убивает клетки за счет формирование внутриклеточного льда, а чрезмерно медленное охлаждение убивает клетки за счет токсичности возрастающих концентраций солей и механических внешних повреждений.

Из этой теории были сделаны крайне важные для практики выводы, о том, что степень повреждения клеток зависит от проницаемости клеточной мембраны и скорости охлаждения.С учетом этого были разработаны оптимальные программы замораживания, которые различались как для разных биологических типов замораживаемых объектов, так и для разных видов животных. Эти программы позволяли успешно замораживать клеточные суспензии, сперматозоиды и эмбрионы. При замораживании микроскопически мелких объектов образование внутриклеточных кристаллов льда минимально, так как внутриклеточная вода успевает выйти через клеточные мембраны, а экспозиция в гиперосмотических растворах получается недолгой. Так, для эритроцитов оптимальна очень быстрая скорость охлаждения (почти 100° C в секунду), тогда, как стволовые клетки надо замораживать медленно, оптимальная скорость охлаждения 1° C в минуту до температуры от  −30 ° C и до −40 ° C, после чего можно переносить замороженные образцы  в жидкий азот. Обязательным компонентом при замораживании живых объектов является криопротектор. Группа Мэйзура кроме глицерина, использовала диметилсульфоксид и этиленгликоль. При этом обнаружено, что 10% концентрация ДМСО оптимальна для сохранения разных клеток. Показано, что разные криопротекторы по-разному проникают в клетки, и мера их токсичности зависит не только от времени экспозиции и типа клеток, но и от температуры. Таким образом, оптимальные условия замораживания обычно подбирают экспериментально. Работы Мэйзура инициировали быстрое развитие криотехнологий, началось массовое криосохранение эмбрионов животных, а затем и человека.  Возможность длительного сохранения эмбрионов животных при сверхнизких температурах сыграло важную роль в генетическом улучшении поголовья домашних животных разных пород. А эффективное замораживание эмбрионов человека поспособствовало бурному развитию вспомогательных репродуктивных технологий в медицине.

Уже существуют по всему миру крупные генетические центры, в которых хранятся коллекции многих видов и линий животных в виде замороженных эмбрионов. Совершенно здоровые мышата, зачатые четверть века назад, появились на свет в одной из лабораторий лондонской больницы Святого Георгия. Их эмбрионы с 1972 года хранились в сосудах с жидким азотом при температуре –196 °С. Лишь недавно зародыши были разморожены и пересажены в матку суррогатной матери. 

http://www.jax.org/

Самая крупная в мире коллекция из 3000 мышиных генотипов хранится в Джексоновской лаборатории (США), некоторые линии существуют только в коллекции этой лаборатории. Лаборатория продает около двух миллионов лабораторных мышей в год. Большая часть из них — около 2500 линий мышей, а это десятки или сотни тысяч эмбрионов, находятся в состоянии анабиоза в жидком азоте криобанка лаборатории. Каждый годкриобиологиДжексоновской лаборатории размораживают из криохранилищ под заказ эмбрионы около 400 линий мышей, которые переносятся в матку самок, и заказчики получают стадо новорожденных  молодых здоровых мышей с нужными генетическими особенностями. Лишь 500 наиболее востребованных линий поддерживаются в виде живой коллекции, но даже, и они дублируются в криобанке. Кроме того, криохранение эмбрионов способствует поддержанию чистоты линий. Чтобы поддерживать многие годы линии мышей, они должны постоянно размножаться (продолжительность их жизни 2–3 года), при размножении, в линии накапливаются случайные генетические мутации. Всегда существует риск инфекционных заболеваний. Криобанк эмбрионов необходим не только для восстановления линии, погибшей от инфекции, но и для очистки линии от этой инфекции. Замороженные эмбрионы могут столетиями обходиться без воды, пищи, тепла и света.

http://www.har.mrc.ac.uk/

Поэтому и другие крупные генетические центры также предпочитают переходить на сохранение своих коллекций животных в виде их замороженных эмбрионов и половых клеток. При Центре исследования млекопитающих (MRC) в Великобритании создан крупный криобанк — FESA (FrozenMouseandSpermArchive). В нем хранится около 400 тысяч эмбрионов, или 1200 линий мышей — в среднем более 300 замороженных эмбрионов на линию. Большинство экспертов-криобиологов сходятся на том, что для надежного сохранения линии животных в жидком азоте нужно 200–500 эмбрионов. Однако, как свидетельствует мировой опыт, иногда удается восстановить линию всего лишь из 20 эмбрионов.

Во многих центрах экстракорпорального оплодотворения хранятся тысячи замороженных эмбрионов людей, ожидающих размораживания и продолжения своего развития.

Бэзил Льюэт (Basile Joseph Luyet)
Бэзил Льюэт (Basile Joseph Luyet) (1897–1974), швейцарский  священник, фольклорист, доктор биологии и физики,  пионер современной криобиологии, первый президент Общества криобиологии, директор Американского фонда биологических исследований

Альтернативным разработанному Петером Мейзуром подходу к программируемому замораживанию стал метод сверхбыстрого замораживания биологических объектов  до сверхнизких температур, который  получил название «витрификация». Витрификация (от лат. Vitrum — стекло и facio — делаю, превращаю), переход жидкости при понижении температуры в стеклообразное состояние.Стеклообразное состояние — твёрдое аморфное состояние веществаАморфность  (греч.), или бесформенность — термин, характеризующий особое состояние вещества, когда в строении его отсутствует всякая правильность. Такое аморфное состояние противополагается кристаллическому. Кристаллические вещества ограничены снаружи правильными плоскостями, обусловливающими характерный их вид, и обладают известными направлениями и плоскостями спайности, тогда как амфорные, или бесформенные, тела однородны во всей своей массе и зачастую имеют раковистый излом. При плавлении амфорные тела переходят из твердого состояния в жидкое постепенно, а не моментально, как это наблюдается для кристаллических веществ. Теоретические основы витрификации с использованием достаточно сложного математического аппарата разработал в 30-х годах прошлого века с учениками и коллегами БэзилЛьюэт. Согласно теоретическим предсказаниям Льюэта, при очень высоких концентрациях криопротекторов в жидкой среде, в которую погружен живой замораживаемый объект, и при очень быстром снижении температуры объект сливается с окружающим раствором и переходит в стекловидное состояние, минуя фазу кристаллизации. Некоторое время этот подход оставался на втором плане, заслоненный успехами программного замораживания. Кроме того, все криобиологи долгое время были убеждены, что выполнить рекомендации Льюэта технически сложнее, чем те, что предлагает теория Мэйзура. Но Бэзил Льюэт  уже 70 лет назад был абсолютно убежден, что только в стекловидном состояние  будет обеспечено стабильное и нелетальное сохранение живых объектов при сверхнизких температурах.

Грегори М. Фэхи (Gregory M. Fahy), криобиолог и биогеронтолог
Грегори М. Фэхи (Gregory M. Fahy), криобиолог и биогеронтолог, вице-президент и главный научный сотрудник компании «Медицина двадцать первого века» (http://www.21cm.com/)

Грегори М. Фэхи — крупнейший в мире специалист-эксперт по криоконсервации органов методом витрификации. В 1980 году Фэхи опубликовал первую в мире статью о современном успешном подходе к витрификации и удачном последующем оживлении нескольких типов органов и тканей кролика с использованием известного криопротектора диметилсульфоксида. Например, ему удалось витрифицировать и охладить до температуры –135 C° почку кролика, а затем разморозить и оживить, причем после трансплантации другому кролику эта почка смогла начать функционировать и вырабатывать мочу. 
 
Замороженная и витрифицированная почка
Замороженная      Витрифицированная почка

Для витрификации почки использовалась среда М22, состоящая на 42% из криопротекторов. Использовали следующее сочетание криопротекторов: 22% диметилсульфоксида (ДМСО, бесцветная жидкость, важный биполярный апротонный растворитель), 17% этиленгликоля (двухатомный спирт, простейший представитель многоатомных спиртов, прозрачная бесцветная жидкость слегка маслянистой консистенции) и 13% формамида (амид муравьиной кислоты, бесцветная жидкость без запаха, гигроскопична).

Брайен Вовк (Brian G. Wowk)
Брайен Вовк (Brian G. Wowk)
медицинский физик и криобиолог, известен созданием синтетических молекул, имитирующих активность естественных антифризов, недавно открытых в телах насекомых и арктических животных. Известен проведением успешной витрификации яичника.

Компания «Медицина двадцать первого века» (Twenty First Century Medicine, Inc.) под руководством Фэхи ведет систематические исследования и поиск новых криопротекторов с минимальной токсичностью, препятствующих формированию кристаллов льда. А так же синтезом искусственных блокаторов формирования льда, аналогичных белкам-антифризам, найденным у живых организмов, обитающих в холодных условиях Арктики. В перспективе компания нацелена на длительное криосохранение методом витрификации человеческих органов и тканей для последующей трансплантации нуждающимся.

Первым ребенком, родившимся из замороженного эмбриона, стала Зоуи Лейленд — она появилась на свет 28 марта 1984 года в австралийском городе Мельбурне.

Зоуи Лейленд
Зоуи Лейленд

Алан Траунсон (Alan O. Trounson)
Алан Траунсон (Alan O. Trounson) биолог, почетный профессор и президент Калифорнийского института регенеративной медицины, один из основателей Австралийского центра стволовых клеток. Осуществил заморозку эмбриона (Zoe Leyland) в Австралии

Рубен и Флорен Блейк (Ruben and Floren Blake)
Рубен и Флорен Блейк (Ruben and Floren Blake)

Брат и сестра Рубен (справа) и Флорен (слева) родились из одной партии эмбрионов, подготовленных для процедуры ЭКО в Великобритании. Их родители Джоди и Саймон Блейк долго не могли иметь детей, и им пришлось прибегнуть к биотехнологиям. Один из полученных в пробирке эмбрионов был перенесен искусственным путем в матку Джоди, и через 9 месяцев родился Рубен. Остальные эмбрионы были заморожены. Через 5 лет из жидкого азота был извлечен и разморожен один из эмбрионов — Флорен. Он также был перенесен в матку матери, и через 9 месяцев естественным путем родилась здоровая девочка.

Аня Пинборг (Anya Pinborg)
Аня Пинборг (Anya Pinborg) профессор-репродуктолог из университетской клиники Rigshospitalet в Копенгагене (Дания)

В 2008 году датские ученые опубликовали свое наблюдение, что младенцы, родившиеся из замороженных эмбрионов, были более крепкими и выносливыми, чем те дети, которые родились из незамороженных эмбрионов, выращенных в инкубаторе, после процедуры искусственного оплодотворения. В докладе Ани Пинборг ученые озвучили предположение, что только эмбрионы высокой жизнеспособности могли пережить процессы замораживания и размораживания. На сегодняшний день в мире не менее 600 000 детей были рождены после процедуры замораживания и длительного хранения при температуре жидкого азота. ВОЗ провела исследования демонстрируют повышение вероятности забеременеть при имплантации именно замороженных эмбрионов.

Сюзанна Эвуод (Suzanne Сawood)
Сюзанна Эвуод (Suzanne Сawood) заместитель руководителя эмбриологии в Центре репродуктивной и генетического здоровья в Лондоне

Исследование, проведенное в Центре репродукции и генетического здоровья в Лондоне, подтвердило данные ученых из Дании, о том, что дети, рожденные из замороженных эмбрионов, могут быть потенциально здоровее. Среди детей, перенесших замораживание, преждевременные роды и дефицит массы тела при рождении встречаются значительно реже. Однако ученые пока не могут точно объяснить причины таких результатов.

Крионика, нравится это кому-то или нет, рано или поздно в том или ином виде станет одним из направлений в фундаментальной науке и медицине, тесно связанным с танатологией, реаниматологией и регенеративной медициной.

Одним из первичных этапов развития крионических технологий является криоконсервация.

Криоконсервация (от греч. κρύος — холод и лат. conservo — сохраняю) — это низкотемпературное хранение живых биологических объектов с возможностью восстановления их биологических функций после размораживания. Криоконсервация уже является неотъемлемой частью многих медицинских технологий. Замороженная плазма и клеточные элементы крови эффективно спасают раненых и обожженных людей. Стволовые клетки пуповинной крови и других органов могут десятилетиями храниться в жидком азоте, ожидая своего часа, когда для спасения жизни и здоровья они могут быть разморожены и возвращены в организм заболевшего ребенка. Сегодня можно заморозить костный мозг, и в случае, если, например, пожарный или спасатель получает смертельную дозу радиации, его собственный, заранее замороженный костный мозг размораживается, отмывается от криопротектора и вводится внутривенно. Обреченный на мучительную смерть человек восстанавливает систему гемопоэза и возвращается к полноценной жизни.

Криоконсервация стволовых клеток костного мозга
Сотрудники лаборатории проводят проводят криоконсервацию стволовых клеток костного мозга с помощью программного замораживателя

Программные замораживатели — комплексные электронные устройства, предназначенные для обеспечения планомерного и точного охлаждения различных биологических объектов до низких и сверхнизких.

При некоторых видах злокачественных опухолей спасти ракового больного от неминуемой смерти могут только очень высокая доза специальных противоопухолевых химиотерапевтических препаратов и временное криосохранение его костного мозга. В высокой дозе противоопухолевые яды и токсины с большей вероятностью уничтожают опухолевые клетки, но при этом наносят организму больного непоправимый ущерб. Чтобы спасти от смертельно опасных осложнений химиотерапии, у онкологического пациента перед курсом лечения извлекается часть его собственного костного мозга и подвергается криоконсервации — сохранению в жидком азоте. Внутривенное введение своего же собственного размороженного костного мозга после окончания курса химиотерапии запускает механизмы регенерации и спасает человека уже не столько от рака, сколько от разрушительных последствий такого опасного системного лечения.

Справка. Химиотерапия применительно к онкологии — это лечение злокачественного заболевания с помощью ядов или токсинов, губительно воздействующих на клетки злокачественных опухолей при сравнительно меньшем отрицательном воздействии на организм хозяина. Яд или токсин при этом называется химиопрепаратом или химиотерапевтическим агентом. Часто после лечения опухолей спасенные онкобольные теряют способность к деторождению.

Особенно успешными оказались опыты по замораживанию генеративных органов — семенников и яичников. Этот подход даже рекомендован экспертами здравоохранения как одна из реальных возможностей восстановления детородной функции у людей, перенесших химио- и лучевую терапию при лечении рака в раннем возрасте.

Впервые в феврале 2007 года в Дании у Стинне Хольм Бергхольдт родился первый ребенок из замороженных половых желез — девочка, которую назвали Авиайа. Стинне Хольм было 27 лет, когда в 2004 году у нее была диагностирована редкая злокачественная опухоль кости — саркома Юинга. Перед химиотерапией, учитывая, что детей у пациентки на момент обнаружения опухоли не было, в виде эксперимента часть ее правого яичника была удалена, рассечена на тонкие полоски и заморожена. Это было сделано в надежде на то, что когда-нибудь в будущем, может быть, с помощью этих фрагментов органа способность к деторождению будет восстановлена. Лечение саркомы химиотерапией оказалось успешным, но, как обычно бывает после химиотерапии, лекарства убили не только опухоль, но и клетки яичников девушки.

В сентябре 2004 года бельгийский профессор Жак Донне сообщил о первом рождении человека из оплодотворенной яйцеклетки, которая созрела в резвившимся фолликуле на пересаженном фрагменте коры яичника. Эта часть органа была предварительно заморожена и относительно длительно (7 лет) сохранялась вне тела в жидком азоте. 

Жак Донне (Jacques Donnez)
Жак Донне (Jacques Donnez), профессор, руководитель гинекологического отделения Католического университета Лувена в Брюсселе

В 1997 году образцы коры яичников были взяты при отдельной операции до начала курса химиотерапии у женщины, больной лимфомой Ходжкина для того, чтобы избежать их необратимого токсического поражения. Ткани яичника подверглись криоконсервации с применением программного замораживателя (Planer, UK), и затем хранились в жидком азоте. После завершения химиотерапии у женщины возникла преждевременная недостаточность яичников.   В 2003 году после окончательного излечения от лимфомы сохраненные части корковой ткани яичника были аутотрансплантированы в организм женщины на свое место путем лапароскопической операции. Через пять месяцев после пересадки восстановились регулярные овуляторные циклы. А через одиннадцать месяцев в возрасте 32 лет Ойарда Туйрат забеременела естественным образом. Беременность протекала нормально и завершилась своевременным рождением здоровой девочки весом 3,72 кг.

Ойарда Туйрат (Ouarda Touirat) со своей дочерью Тамарой
Ойарда Туйрат (Ouarda Touirat) со своей дочерью Тамарой

Клаус Идинг Андерсен (Claus Yding Andersen)
Клаус Идинг Андерсен (Claus Yding Andersen) профессор лаборатории репродуктивной биологии Копенгагенского университета (Дания) осуществил успешную заморозку части правого яичника Бергхольдт

Через несколько лет после окончания курса лечения и полного выздоровления от рака эта молодая женщина решила родить ребенка. В декабре 2005 года было принято решение разморозить полоски ткани половой железы и пересадить обратно к тому, что осталось от ее правого яичника. На удивление врачей, яичник женщины начал регенерировать и нормально заработал. После краткого гормонального курса для стимуляции производства яйцеклеток Стинне Хольм смогла зачать естественным путем и родить собственного здорового ребенка. Удивительно, но скоро Стинне Хольм забеременела естественным путем второй раз и родила второго здорового ребенка — Лукку. У Бергхольд возобновились регулярные менструации, и сейчас ей приходится пользоваться контрацептивами, чтобы не забеременеть снова.

Стинне Хольм Бергхольдт (Stinne Holm Bergholdt) со своими детьми
Стинне Хольм Бергхольдт (Stinne Holm Bergholdt) со своими детьми

Не менее впечатляют данные, полученные на животных в Японии. В 2006 году ученые сообщили о результатах уникального эксперимента. Репродуктивные органы самцов мышей хранились в обычном холодильнике при температуре –20 °С в течение 15 лет. Затем эти органы были вынуты из холодильника и разморожены. Из размороженных половых желез выделили сперматозоиды. Они были неподвижны, причем специальные тесты подтвердили, что они мертвы, хотя признаков деградации ДНК не было. После инъекции этих сперматозоидов в подготовленные ооциты (половые клетки самок) некоторые из них стали развиваться. После искусственного оплодотворения ооцитов сперматозоидами из размороженных семенников стали развиваться эмбрионы. Они были перенесены в организм самок мышей, которые благополучно родили здоровое потомство.

Исследуется применимость уникального явления — витрификации в криобиологии. При сверхбыстром замораживании молекулы воды не образуют кристаллические структуры — жидкость переходит в стеклообразное, аморфное состояние, и криоповреждения сводятся к возможному минимуму. Совсем недавно с помощью витрификации удалось заморозить почку кролика до температуры –45 °С. Эта почка была через некоторое время разморожена и пересажена в тело другому кролику. Пересаженная размороженная почка прижилась и стала нормально функционировать.

В природе можно найти множество примеров, когда личинки насекомых, моллюски, амфибии и рептилии переживают холодный период в замороженном состоянии и «оживают», согретые весенним солнцем или растаявшей водой. Этот биологический феномен называется анабиозом. Термин был предложен в 1873 году немецким ученым, биологом и психологом, сегодня больше известным как основатель детской психологии, Вильгельмом Прейером в его сводке по исследованию феномена временного прекращения жизнедеятельности животных.

Анабиоз (от греч. anabiosis — оживление) — способность организмов переживать неблагоприятное время (изменение температуры окружающей среды, отсутствие влаги и др.) в состоянии, при котором резко снижается обмен веществ и отсутствуют видимые проявления жизни. При наступлении благоприятных условий организм вновь возвращается к активной жизни. Способностью впадать в анабиоз обладают спорообразующие бактерии, микроскопические грибы, многие простейшие и беспозвоночные (от отдельных видов кишечнополостных до некоторых видов насекомых). Среди позвоночных в анабиозе могут находиться рукокрылые (некоторые виды летучих мышей), некоторые амфибии, например сибирский углозуб. А также аляскинская или чукотская рыба — даллия, которая на зиму закапывается в ил и часто вмерзает в лед, при этом долгое время оставаяь способной к оживлению. Но даже эти уникальные рыбы все же в значительном количестве гибнут зимой при переохлаждении.

Сибирский углозуб (Salamandrella keyserlingii Dybowski).
Сибирский углозуб (Salamandrella keyserlingii Dybowski)

Даллия или чёрная рыба (Dallia pectoralis).
Даллия, или черная рыба (Dallia pectoralis)

Углозубы — единственный вид земноводных, хорошо приспособленный к жизни в зоне вечной мерзлоты. Молодые углозубы переносили в эксперименте переохлаждение до −6 °С. Во время спячки эти животные впадают в анабиоз, во время которого их организм практически не функционирует и не проявляет признаков жизни. При понижении температуры печень углозуба начинает в экстренном порядке синтезировать большое количество глицерина, которое может достигать 37% массы его тела, этот естественный криопротектор и позволяет переносить низкие температуры.

Лягушка
Другими земноводными, способным промерзать насквозь, являются морозоустойчивые виды лягушек из двух различных семейств — Hylidae (древесные лягушки) и Ranidae (настоящие лягушки). В морозы до 70% процентов жидкостей тел этих лягушек превращается в лед. Каждую зиму эти лягушки проводит в замороженном, твердом состоянии 2–3 месяца, они, в отличие от жаб, не могут рыть норы и зимуют в промерзающих небольших углублениях среди мертвой растительности. Жизненные функции организма при этом останавливаются, лягушка не дышит, а ее сердце перестает биться. Сохранить жизнь при замораживании лягушке помогают собственные криопротекторы — особый белок (он состоит из 390 аминокислот и обнаружен в печени) и большое количество глюкозы, вырабатываемой печенью. Глюкоза создает насыщенный раствор сахара, который пропитывает ткани и действует как антифриз. При падении температуры организм лягушки вырабатывает в 100 раз больше глюкозы, чем обычно.

Кеннет Б. Стори (Kenneth B. Storey)
Кеннет Б. Стори (Kenneth B. Storey) профессор биохимии

Одним из самых известных исследователей холодового анабиоза у лесных лягушек и расписных черепах, обитающих в Канаде, стал профессор Кеннет Стори.  Он обнаружил, что при подготовке к зимовке эти животные накапливают в тканях мочевину, а запасы гликогена в печени преобразуются в большие количества глюкозы, поступающей в кровь.  В крови лесной лягушки глюкоза увеличивается до концентрации 19 ммоль/л, в процессе медленного охлаждения.

Лесная лягушка
Лесная лягушка (Rana sylvatica) — один из видов настоящих лягушек, обитающий в Северной Америке, способная пережить зиму в замороженном состоянии

Лесная лягушка
Лесная лягушка в состоянии холодового анабиоза

Расписная черепаха
Расписная черепаха (Chrysemys picta)
— единственный представитель рода Chrysemys из семейства американских пресноводных черепах, самая распространённая черепаха в Северной Америке. Эти черепахи являются уникальными, поскольку они, возможно, являются единственными рептилиями, способные пережить длительное естественное замерзание внеклеточной жидкости тела зимой.

Джеймс  Лавлок (James Lovelock), профессор биохимик-криобиолог
Джеймс  Лавлок (James Lovelock), профессор биохимик-криобиолог Национального института медицинских исследований в Милл Хилле (Великобритания)

В начале 60-х годов прошлого века английский биохимик и криобиолог  Джеймс Лавлок  занимался замораживанием  и успешной последующей реанимацией хомяков с помощью микроволновой диатермии.  

Реанимация переохлажденных и не проявляющих признаков жизни хомяков
В начале экспериментов Лавлока реанимация переохлажденных и не проявляющих признаков жизни хомяков осуществлялась с использованием обычной чайной горячей металлической ложки, которая прикладывалась к грудной клетке хомяка, пока кровообращение не возобновлялось. Важно было в первую очередь постепенно согреть сердце. Оказалось, что просто помещение хомяков в ванну с теплой водой приведет к чрезмерно быстрому возобновлению сердечных сокращений и быстрой необратимой остановке сердца при попадании в камеры сердца охлажденной крови. Применяя тепло в первую очередь для постепенного согревания сердца реанимация замороженных грызунов стала успешной.

В экспериментах Джеймса Лавлока замороженные хомяки не проявляли признаков жизни. Охлаждение хомяков проводили в ледяной бане при температуре –5° С. От холода у животных сердца переставали биться и дыхание прекращалось, только через 60–90 минут хомяков вынимали из ледяной бани. Грызуны не проявляли никаких внешних признаков жизни. Хомяки охлаждались до температур на несколько градусов ниже точки замерзания воды. За время нахождения в ледяной бане до 80% воды в их коже и до 60% воды в их мозге превращалось в лед, но животные никогда не замораживались на 100%. Таким образом большая часть клеток тела хомяков не разрушалась кристаллами льда.

British Antarctic Survey LogoМелоджи Кларк (Melogy S. Clark)
Мелоджи Кларк (Melogy S. Clark)

Ученые из Британской антарктической службы (British Antarctic Survey) (Кембридж, Великобритания) и университета города Нови-Сад (University of Novi-Sad) (Сербия) под руководством доктора Мелоджи Кларк (Melogy S. Clark) впервые детально изучили процессы на генетическом уровне, которые помогают выживать животным в арктических условиях. Несомненно, что это исследование имеет важнейшее прикладное значение для совершенствования криоконсервации. Было обнаружено, что пережить длительное замораживание животным помогает полная дегидратация. Организм за счет активации ряда генов максимально избавляется от воды.

Коллембола, или ногохвостка (Collembola, англ. Springtail), относится к отдельному отряду  членистоногих (около 10 тыс. видов).
Коллембола, или ногохвостка (Collembola, англ. Springtail), относится к отдельному отряду членистоногих (около 10 тыс. видов)

Было исследовано удивительное животное — коллембола, которое относят к типу членистоногих класса скрыточелюстных. Эти необычные существа обитают в Арктике, они могут благополучно вмерзать в лед и адаптироваться к сильным морозам весьма необычным способом. Как только температура опускается ниже нуля, у коллемболы начинается дегидратация. Для того чтобы выжить при минусовой температуре, организму необходимо срочно избавиться от воды в тканях — просто высохнуть. Иначе кристаллы замерзшей воды разорвут клетки на множество мелких частей. Вода из организма коллемболы выходит наружу через проницаемую кутикулу — покровную оболочку коллемболы. В это же время в клетках аккумулируется криопротектор — дисахарид трегалоза и изменяются свойства клеточных мембран. Этот этап должен происходить с большой точностью. Вхождение в дегидратированное состояние не всегда происходит успешно. Примерно 10% изученных особей при понижении температуры до –2 С° погибают. Их тело становилось вытянутым и разрыхленным. Коллемболы, успешно прошедшие дегидратацию, представляли собой, высушенную оболочку. Впрочем, это только самое начало процесса. С помощью метода биологических микрочипов генетики проанализировали ДНК и макромолекулы 6912 клонов коллемболы Megaphorura arctica. Смоделировав ситуацию, при которой температура понижалась от 0 до –14 °С, ученые зафиксировали все стадии замораживания. Фаза вхождения в замороженное состояние и фаза размораживания — два совершено разных процесса. Они запускаются благодаря активации разных генов. В фазе дегидратации задействовано 10% всех генов коллемболы. А при восстановлении жизнедеятельности в работу включаются уже 32,4% других генов. Не удивительно, что работает так много генов, даже несмотря на то, что геном коллемболы совсем не велик. Ведь в таких серьезных морфологических и биохимических превращениях задействованы все системы и органы этого животного.

Для того чтобы выйти из состояния дегидратации, требуется гораздо больше усилий. Специальные гены запускают энергообразующие процессы, начинается клеточное деление. Весь этот процесс сопровождается синтезом мощнейшего антиоксиданта глутатиона-S-трансферазы, который спасает молекулы от разрушения, и коллембола «оживает».

По словам ученых, практически полная дегидратация организма при охлаждении встречается еще как минимум у трех видов животных. Избавляться от воды умеет кокон обычного лесного червя (Dendrobaena octaedra), обитающая в Антарктиде нематода Panagrolaimus davidi и личинка комара Belgica antarctica.
Обнаруженный учеными механизм очень важен для криобиологии и, несомненно, поможет разработать качественно новые методы замораживания, сохранения живых объектов при низких и сверхнизких температурах и возвращения к жизни биологических объектов после размораживания.

Есть ли смысл замораживать тела умерших людей?
При существующих технологиях замораживания сохраняются генетический материал и соединительнотканный остов тела из биополимеров и внеклеточного вещества. Существующие методы тканевой инженерии уже сегодня позволяют «мертвый» орган или его часть «оживить» с помощью стволовых клеток. В качестве примера можно привести клинические способы восстановления живой полноценной трахеи из трахеи трупа. В 2008 году профессору Паоло Маккиарини, руководившему международной группой ученых, удалось провести операцию по пересадке пациентке биокаркаса трахеи, выделенной из трупа, в которую в условиях биореактора были вживлены собственные стволовые клетки (полученные из клеток внутреннего слоя трахеи и костного мозга). Через четыре дня трахея прижилась настолько, что ее сложно было отличить от соседних участков дыхательных путей. А уже через месяц в ней возникла собственная сеть кровоснабжения. В октябре 2009 года этим же коллективом ученых была проведена другая уникальная операция — на этот раз трахея на основе биокаркаса трупной трахеи была сформирована с применением стволовых клеток уже сразу внутри тела пациента, без предварительного выращивания внутри биореактора invitro. Очевидно, что уже сегодня есть достаточно эффективные криотехнологии сохранения биокаркасов тел умерших людей и разных популяций их стволовых клеток. В описанном примере убедительно показано, что фрагменты трупа уже сегодня могут послужить основой для создания новых, вполне жизнеспособных органов. Наука развивается столь стремительно, что начинает опережать самые фантастические идеи.

В 2006 году международный коллектив ученых опубликовал необычные результаты экспериментов с холодом, расширяющие наши представления о криотехнологиях. Исследовался вопрос о том, могут ли быть как-то использованы мужские половые железы,замороженные без криопротекторов или иных специальных способов защиты от образования кристаллов льда? Простому охлождению до –80° С ученые подвергли яички с придатками,  предварительно извлеченные из теллабораторных мышей.Взамороженном состоянии эти органы находилисьот 1 неделидо 1 года.

Ацуо Огура (Atsuo Ogura)
Ацуо Огура (Atsuo Ogura) Центр биоресурсов RIKEN (Япония)

Мартин Д. Фрэй (Martin D. Fray)
Мартин Д. Фрэй (Martin D. Fray), Институт здоровья животных (UK)

Яички разморозили, сперматозоиды извлекли из семенных канальцев, были выявлены и показаны их серьезные структурные повреждения. Однако, после процедуры искусственного оплодотворения (эти размороженные и поврежденные холодом сперматозоиды вводили в яйцеклетки), родились здоровые мышата.

мышата, рожденные от родителя, который 15 лет пролежал замороженным
Слева мышата, 
рожденные от родителя, который 15 лет пролежал замороженным в холодильнике при –20° С. Справа мышь — приемная мать

Поразительно, но ученые смогли произвести мышат с использованием сперматозоидов, извлеченный из яичек самцов-мышей, замороженных 15 лет назад. Таким образом, было обнаружено, что даже обычное длительное замораживание в камере холодильника всего тела является простейшим способом сохранить мужские половые клетки, которые в лабораторных условиях можно использовать для получения нормального потомства после микроинсеминации.

В. В. Кованов
В. В. Кованов (1909–1994), лауреат Государственной премии СССР, заслуженный деятель науки РСФСР, академик АМН СССР, профессор

Прорыв в области криобиологии осуществлен советскими учеными под руководством академика В. В. Кованова. Были открыты феномен химического анабиоза и новый класс «газовых (клатратных) криопротекторов».   

В открытии химического анабиоза большая роль принадлежала доктору медицинских наук Владиславу Даниловичу Розвадовскому, продолжившему исследования влияния на биологические объекты формалина непосредственно на живых организмах. Путем изменения концентрации формалина оказывается можно регулировать интенсивность обмена веществ, можно «выключить» на короткий промежуток времени жизнь органа, а затем в нужный момент, снижая концентрацию формалина «включать». Поэтому формалин в слабых концентрациях неожиданно стал кандидатом на лучшее и главное вещество в составе консервирующей среды для длительного сохранения живыми трансплантатов вне тела. Метод был предложен В. Парфентьевой, B. Развадовским и В. Дмитриенко, детально разрабатывался на кафедрах оперативной хирургии 1-го Московского и Кишиневского медицинских институтов.  Под руководством академика В. В. Кованова проводились опыты по сохранению в формалине и последующей пересадке временно «замерших» жизненно важных органов, таких, как почки, сердце, мозг. Разрабатывались технологии оживления органов как вне организма, так и в нем. Было показано, что и другие химические вещества, например, ацетальдегид, проционовый и глутаревый альдегиды, оказывали подобное формалину воздействие на живые объекты. Различия были только количественными, отличались эффективные концентрации раствора и необходимая продолжительность их воздействия. 

Советскими учеными было дано определение химического анабиоза, как явления обратимого блокирования альдегидами жизнедеятельности биологических объектов на уровне отдельных органов, клеток и молекул.        

Валерий Иванович Шумаков (1931–2008)
Валерий Иванович Шумаков (1931–2008) выдающийся советский и российский врач-трансплантолог, академик РАН и РАМН

Исследования химического анабиоза одновременно шли в Лаборатории по пересадке органов и тканей Академии медицинских наук СССР, там удалось доказать, что формальдегид присутствует во всех жизненно важных органах как промежуточный продукт при реакциях обмена веществ. То есть формальдегид — это не так, как считали раньше —быстродействующий клеточный яд и канцероген, а абсолютно нормальный физиологический метаболит тканей человека. Его всегда можно обнаружить в крови здорового человека в концентрации не менее 2–3 мкг/мл, а в моче — 12–13 мкг/мл. Превышение его содержания в 4–5 раз по сравнению с нормой приводит к затормаживанию процессов обмена в тканях. Смертельная суточная доза 40 % водного раствора формальдегида (формалина) достаточно высока и составляет 10–50 грам. 

15 ноября 1965 года было зарегистрировано открытие «Явление обратимого блокирования жизнедеятельности организма человека и животных слабыми растворами метиленгликоля». Метиленгликоль (метандиол)— это продукт гидратации формальдегида — присоединения воды к формальдегиду, является нестабильным соединением, которое легко распадается с образованием воды и формальдегида и обладает свойствами, аналогичными формальдегиду. Формула этого открытия «Установлено неизвестное ранее явление обратимого блокирования жизнедеятельности организма человека и животных слабыми растворами метиленгликоля, заключающееся в том, что при повышении концентрации метиленгликоля (формальдегида) в организме человека и животных (до 1,5 мкмоль/г) в его органах и тканях происходит временное снижение уровня интенсивности метаболических реакций, обеспечивающее защиту этих органов и тканей от необратимых изменений при ишемии (гипоксии) и способность к восстановлению жизнедеятельности».

Говоря о крионике необходимо пояснить почему столько внимания нами уделено именно анабиозу. В состоянии анабиоза живые организмы в целом, и клетки — в частности, очень устойчивы к самым разным повреждающим фактором. Убивающие животных в нормальном состоянии температуры, дозы токсинов, радиации   и так далее, не действуют губительно на живые объекты, находящиеся в состоянии анабиоза. Анабиоз – это то особое состояние жизни, в котором допустимы совершенно иные масштабы внешнего воздействия и можно достаточно длительно сохранять живыми индивидов в экстремальных ситуациях.

Открытие клатратного анабиоза коренным образом изменяет многие сложившиеся представления в области криобиологии. Благодаря этому открытию уже сегодня стало вполне реальным вводить в анабиотическое состояние любые по размерам и сложности биологические объекты.

Основная проблема крионики и криобиологии заключалась в том, что заморозить объемные биологические объекты путем обычного теплосъема, чтобы при этом не было несовместимых с жизнью холодовых повреждений, в принципе невозможно. Градиенты температур и давлений разрушают крупные биологические объекты. Даже если гипотетически предположить создание каких-то фантастично эффективных жидких криопротекторов, с помощью которых вся вода в биологическом объекте одномоментно перейдет в аморфное состояние — витрифицируется, все равно невозможно преодолеть гематоэнцефалический барьер — препятствие, предохраняющее мозг от любых вредных химических веществ, к которым относится большинство из всех известных эффективных жидких криопротекторов. Для газов — клатратных криопротекторов — гематоэнцефалический барьер не является препятствием. 

Оптимальная смесь газов (метан, ксенон и т. д.) — это есть так необходимый «Суперкриопротектор» для новейшей криобиологии.


Молодая часть коллектива Академической группы по исследованию «Суперкриопротектора» академика Владимира Васильевича Кованова (справа налево):
В. И. Тельпухов, Н. И. Иванова, И. А.Башилов, П. В. Щербаков

Ученики Кованова попытались реализовать новую концепцию управляемого анабиоза. На первом этапе организм погружается в состояние химического анабиоза (пока осуществляется транспортировка к криолаборатории, одновременно идет охлаждение до 0оС), а непосредственно перед замораживанием тело переводят в состояние клатратного анабиоза под высоким давлением. 

Устройство, которое обеспечивает постепенное охлаждение экспериментальных животных в условиях повышенного давления и действия газовых криопротекторов, Кованов с сотрудниками назвали «клатратной (гидратной) машиной времени». Благодаря серии этих открытий уже сегодня стало вполне реальным вводить в обратимое холодовое анабиотическое состояние любые по размерам и сложности биологические объекты.

А. В. Ковалев и Владимир Иванович Тельпунов
А. В. Ковалев и доктор медицинских наук, профессор кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии Первого Московского медицинского университета им. И. М. Сеченова Владимир Иванович Тельпунов, один из авторов газовой криоконсервации

Исследования группы академика В. Кованова в современной России были прекращены из-за отсутствия финансирования.

Сабит Салахутдинович Абызов,  доктор биологических наук
Сабит Салахутдинович Абызов,  доктор биологических наук, известный специалист в области микробиологии Антарктиды, Институт микробиологии РАН
 
Теория клатратов позволяет объяснить явление сверх длительного анабиоза у микроорганизмов. Ранее было непонятно, как микроорганизмы сохраняются в ледниках Антарктиды и в вечной мерзлоте на протяжении многих миллионов лет при температуре –55 °С и выше. Распределение бактерий по горизонтам ледника, описанное С. С. Абызовым и его коллегами из Института микробиологии РАН в начале 1980-х годов, полностью соответствует распределению газовых гидратов атмосферного воздуха.
 
Не находящее ранее научных объяснений возвращение к жизни тритонов — «иглозубов» после столетий, проведенных во льду вечной мерзлоты Якутии, насквозь пропитанной гидратами (в основном метана), также свидетельствует о высокой потенциальной практической значимости нового вида анабиоза для медицины.

Агентство передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA)

В США наоборот проявляется и усиливается интерес к подобным перспективным исследованиям. Поиском прорывных биомедицинских технологий занимается, например, Агентство передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA), которое выделило Техасскому институту доклинических исследований (TIPS) 9,9 миллиона долларов на разработку методики, которая бы позволила продлить период, в течение которого раненого и потерявшего много крови бойца можно спасти. В качестве одного из вариантов решения задачи рассматривается возможность временного прекращения жизненных функций и погружение солдат в состояние анабиоза.

Прорыв в исследовании химического анабиоза совершил американский ученый Марк Рот. Он обнаружил, что резко удаляя кислород можно ввести подопытные организмы в состояние анабиоза. Если просто для дыхания существенно уменьшить количество кислорода, то животные гибли, а если оставить только 10 миллионных долей кислорода — наступает анабиоз.

Марк Рот (Mark Roth) Центр исследования рака имени Фреда Хатчинсона в Сиэтле, штат Вашингтон (США)
Марк Рот (Mark Roth) Центр исследования рака имени Фреда Хатчинсона в Сиэтле, штат Вашингтон (США)

http://www.ted.com/talks/lang/ru/mark_roth_suspended_animation.html

В ходе дальнейших экспериментов Рот и его коллеги исследовали холодовой анабиоз у зародышей червей и дрожжевых грибов. Было обнаружено, что если эти живые объекты в обычных условиях охладить до точки замерзания воды, то в течение суток 99 процентов из них погибало. Но при предварительном лишении доступа к кислороду 66 процентов дрожжей и 97 процентов червей переживали такую заморозку. Рот пришел к выводу, что если искусственным путем значительно снизить окислительные процессы в организме, то можно достичь обратимого замедления жизненных проявлений. В состоянии анабиоза живые организмы переносили заморозку, и после размораживания возвращались к жизни и продолжали успешно размножаться.

Марк Рот для достижения состояния химического анабиоза предложил использовать газ сероводород.  Он разработал смесь для внутривенного введения, основным действующим компонентом в которой был сернистый водород.

IKARIA

Опыты проводились на крысах, после введения смеси происходило временное прекращение жизненных функций у грызунов, и у них откачивалось примерно 60 процентов крови. В указанном состоянии животные могли находится до десяти часов, после чего могли быть успешно реанимированы.

Создана компания «Икария», задача которой состоит в промышленном производстве специальных средств для спасения жизни не только раненых солдат, но и пациентов с острым инфарктом миокарда, инсультом и т.д. Ставится цель затормозить процесс умирания, чтобы можно было применить новейшие биомедицинские технологии для спасения человека.

Papio cynocephalusPapio cynocephalus
Бабуин, или желтый павиан (лат. Papio cynocephalus), — обезьяна рода настоящих павианов семейства мартышковых (Cercopithecidae). Свое научное название, в переводе с греческого означающее «собакоголовый», бабуин получил благодаря слишком вытянутой морде, необычной для приматов. В египетской мифологии бабуин считался провозвестником рассвета и изображался с поднятыми руками, что символизирует мудрость, салютующую восходящему солнцу.

BiotimeMichael D. West
Michael D. West, Ph.D., руководитель компании «Биотайм» (США)

В 2005 году удалось ввести в состояние холодового анабиоза и затем оживить переохлажденных обезьян, когда они уже не дышали и сердце не билось. Американские ученые из калифорнийской исследовательской компании «Биотайм» оживили предварительно замороженных в эксперименте бабуинов. Они изобрели перспективный жидкий криопротектор в виде раствора для внутривенных инфузий под названием «хекстент», который уже назвали чудом XXI века. При введении внутривенно препарат смешивался с кровью приматов, в процессе постепенного их охлаждения  до –2 °С. У обезьян прекратилось дыхание и сердцебиение, в этом состоянии бабуины находились 55 минут. Благодаря препарату произошло настоящее чудо — после отогрева и реанимации бабуины смогли вернуться к жизни без всяких негативных последствий.

Лэнс Беккер (LanceB. Becker), профессор медицины катастроф, Департамент реанимации
Лэнс Беккер (LanceB. Becker), профессор медицины катастроф, Департамент реанимации

Профессор реаниматолог Лэнс Беккер из университета Пенсильвании использовал структурный анализ высокого разрешения клеток сердца и нейронов мозга, временно лишенных притока крови. Оказалось, что нет никаких морфологических признаков того, что клетки мозга и сердца умирают через пять или шесть минут после остановки сердца, эти популяции клеток выдерживают состояние остановки кровообращения до получаса без негативных структурных последствий.  Надо пояснить, что если, например, произошла ампутация руки у человека, то ее можно пришить через 5 или даже 8 часов, и все с пришитой рукой будет хорошо. Она приживется, постепенно ей можно будет начать пользоваться. А вот жизненно важные органы ведут себя по-другому. Возник вопрос о том, почему же на практике для человека реанимация становится невозможной уже через несколько минут состояния клинической смерти.  Оказалось, что клетки не умирают от кислородного голодания, но они быстро гибнут в момент возобновления кровообращения при внезапном поступлении кислорода к замершим клеткам. Внутри клеток ответственными за их самоуничтожение оказались митохондрии. По непонятным пока причинам резкое прекращение доступа кислорода к клеткам, и последующая его быстрая подача запускают программу самоуничтожения клеток сердца и головного мозга, убивая человека.

Новая информация о том, как клетки наиболее жизненно важных органов реагируют с кислородом, ставят под сомнение эффективность современных методов реанимации и современные методы констатации смерти мозга вызывают много вопросов. Доктор Беккер предлагает, что индуцированная гипотермия может замедлить деградацию клеток и отсрочить необратимые изменения, и, возможно, будут найдены новые приемы и средства безопасного восстановления парциального напряжения кислорода в тканях при клинической смерти. Новый подход к реанимации может спасти миллионы человеческих жизней.

Впервые американская Комиссия по контролю лекарств и продуктов (FDA) одобрила первые в истории клинические эксперименты по введению человека в состояние анабиоза.

Сэмюэль Тишерман (Samuel A. Tisherman)
Сэмюэль Тишерман (Samuel A. Tisherman), профессор-хирург, руководитель Департамента травматологии, критических состояний, ожогов и неотложной хирургии, эаместитель директора, Центра исследований реанимации П. Сафара. Ученик П. Сафара

Руководитель исследования Сэмюэль Тишерман много лет работал над проблемой «Экстренного сохранения и реанимации (Emergency Preservation and Resuscitation (EPR)». ERP — это новый подход к спасению пациента с ранением или травмой, которое сопровождается большой и быстрой кровопотерей. Такие пациенты, как правило погибают до того, как им успевают оказать хирургическую помощь. В основе нового направления лежит давно известная и достаточно широко применяемая управляемая гипотермия. Особенностью лечения стало то, чтобы ввести человека в анабиоз, врачи будут заменять кровь пациента специальным охлажденным соляным раствором, который может эффективно понижать температуру тела. Причем всю кровь пострадавшего сливают, и одновременно с помощью специального аппарата его сосудистая система заполняется раствором, температура тела пациента понижается, это замедляет все обменные процессы и спасает мозг от смертельного поражения. Надо отметить, что для спасения необходимо охладить тело за  15 минут на 10 градусов. Далее охлажденного человека отключают (!) от всех аппаратов, поддерживающих жизнь, и переводят в операционную, где устраняют смертельное повреждение.У хирургов появляется время (до двух часов), чтобы сшить все сосуды и восстановить анатомическую целостность тела раненного. Дальше приступают к замещению раствора в сосудах теплой человеческой кровью, это делается с помощью аппарата искусственного кровообращения, нормальная температура тела восстанавливается, и врачи активно «оживляют» человека.

Петер Сафар (Peter Safar, 1924–2003)
Петер Сафар (Peter Safar, 1924–2003) — один из основателей сердечно-лёгочной реанимации, в медицинском центре Питсбургском университете  создал крупное отделение анестезиологии и впервые ввёл программу обучения интенсивной терапии в США. Разработал американские стандарты обучения персонала скорой помощи

Питер Ри (Peter M. Rhee)
Питер Ри (Peter M. Rhee), профессор хирургии университета Аризоны, Начальник отдела травматологии, критических состояний, ожогов и неотложной хирургии. Соавтор исследований

Коротко суть технологии сформулировал соавтор исследований Питер Ри: «Если пациент появляется в больнице через два часа после смерти, мы не можем его оживить, но если его ввести в анабиоз до момента смерти, то есть шанс вернуть его к жизни, когда анатомическая проблема будет устранена».

Возможно, совсем скоро крионика войдет в привычный арсенал биомедицины, и мы постепенно вынуждены будем изменить наши естественно-научные представления о жизни и смерти.

А. В. Ковалев с Беном Бестом
А. В. Ковалев с Беном Бестом, руководстводителями компании «Криорус», членами Координационного Совета Российского трансгуманистического движения В. В. Удаловой и Д. А. Медведевым, и директором Клиники ЭКО Altra Vita С. А. Яковенко

 


Главная | Биоискусственные органы | Регенеративная медицина | Меланома | Рак молочной железы | Рак легких | Контакты  

© 2008–2016, Лаборатория инновационных биомедицинских технологий
Приём пациентов проходит по адресу: Москва, Каширское шоссе, дом 12
Тел.: +7 (495) 226–95–57
© 2008–2016, Laboratory of Innovative Biomedical Technologies
Phone: +7 (495) 226-95-57
Электронная почта: limbt@list.ru
Яндекс.Метрика Индекс цитирования