Что такое анабиоз
Анабиоз (от греч. Anabíōsis — «возвращение к жизни») — это состояние организма, при котором жизненные процессы (дыхание, сердцебиение) временно прекращаются, однако могут возобновиться до нормального уровня при благоприятных условиях. В анабиоз могут впадать некоторые живые существа для выживания при резком ухудшении внешней среды — изменении температуры, влажности, доступа к воде и так далее.
Анабиоз — не то же самое, что спячка, в которую впадают некоторые животные (в науке — гибернация). Как объясняет директор по науке крионической компании «Криорус» Игорь Артюхов, при гибернации жизненные процессы в организме замедляются, но продолжаются. Температура тела в таком состоянии понижается не сильно: у медведя, например, всего на несколько градусов; у других животных, которые впадают в спячку, — до плюс 4–6°С. При длительном холодовом анабиозе температура тела падает значительно ниже нуля и в организме полностью останавливаются жизненные процессы.
Пока процесс анабиоза встречается только в естественной среде — у мелких живых организмов, которым он свойственен. Однако ученые на протяжении последних десятилетий пытаются создать технологии, с помощью которых можно было бы хранить в холодном состоянии тело человека, чтобы потом его оживить. Если ученым удастся подвергнуть человека анабиозу и вывести его из этого состояния, это откроет новые возможности для медицины и освоения космоса. Разбираемся, как работает анабиоз и где он сможет применяться через десятилетия.
Анабиоз у животных
Анабиоз у животных открыл голландский натуралист Антони ван Левенгук в 1701 году. Он положил в стеклянную трубку с водой влажный песок и под микроскопом обнаружил в нем оживших коловраток — так называются первичноротые животные размером до 2 мм. Позднее уже другими натуралистами он был обнаружен у тихоходок — микроскопических беспозвоночных. Это животные размером около полмиллиметра, которые обитают в водоемах и во мхах возле них. Впадая в анабиоз, тихоходки могут адаптироваться к разным условиям, например, пережить температуру минус 20°C в течение 30 лет.
Как поясняет Игорь Артюхов, в анабиоз организмы могут впадать при двух условиях. Первое связано с обезвоживанием — организм теряет большое количество жидкости и химические процессы в нем останавливаются. Тихоходка, например, в анабиозе сохраняет всего до 1% жидкости, конечности ее тела сворачиваются, а тело уменьшается в объемах. Второе связано со значительным охлаждением температуры тела.
Зачем человечеству нужен анабиоз
Есть несколько вариантов, где может использоваться анабиоз в будущем для человека.
Осваивать дальний космос
«Для освоения дальнего космоса ключевым условием является появление двигателей, которые способны донести космический корабль до ближайшей звезды не за миллиард лет, как сейчас, а хотя бы за сто. Когда такой корабль появится, встанет вопрос — как сохранить жизнь человека на время этого полета? По прогнозам, космонавтов можно будет на Земле ввести в состояние анабиоза, а в космосе при приближении к звезде или другой планете «разбудить» с помощью технологий, которых пока нет», — говорит футуролог и основатель венчурного фонда Orbita Capital Partners Евгений Кузнецов. По его мнению, такие корабли появятся через 20–30 лет — и тогда технология введения человека в анабиоз станет востребованной.
Сохранять людей с неизлечимыми болезнями
В состояние анабиоза можно будет вводить людей с неизлечимыми или орфанными (редкими) заболеваниями в надежде на то, что в будущем появятся методы их лечения или лекарства станут более доступны. «Рассмотрим сценарий с 5-летней девочкой, у которой диагностировано прогрессирующее, неизлечимое заболевание. Поскольку доступные методы лечения продлили бы прогнозируемую выживаемость только на 1 год, она помещена в анабиоз. Каждые несколько лет она частично восстанавливается, поскольку появляются новые методы лечения, которые могут оказать существенное влияние на ее выздоровление. После 35 лет пребывания в анабиозе она полностью восстанавливается, поскольку лечение для ее болезни наконец найдено. Но биологически это девочка стареет всего на несколько месяцев», — пишет астробиолог Дэвид Уормфлэш. Он отмечает, что это гипотетический сценарий, который поднимает ряд вопросов: откуда возьмутся ресурсы для ухода за пациентом в состоянии анабиоза и как человек будет адаптироваться, попав в совершенно другой мир.
Для трансплантации органов
В состоянии анабиоза можно будет сохранять органы доноров для последующей трансплантации, говорит Игорь Артюхов. «Сейчас в трансплантации есть проблема совместимости. Когда появляется какой-то орган, врачам зачастую нужно больше времени, чтобы проверить его на совместимость с организмом пациента и на наличие инфекций. А жизнеспособность органа падает с каждым часом. Если бы была возможность сохранять эти органы надолго, это бы радикально изменило медицину», — говорит он.
Возможен ли анабиоз у человека
Какие исследования сейчас ведутся
Как говорят опрошенные РБК Трендами эксперты, исследования по анабиозу человека пока находятся на начальном этапе. Ученые больше изучают возможности гибернации и проводят опыты над животными. При этом в истории медицины есть примеры, когда человек в естественных условиях погружался в состояние, подобное анабиозу, и выходил из него. Например, в 1999 году шведский врач Анна Богенхольм во время катания на лыжах провалилась под лед и провела в холодной воде 80 минут. Ее сердце остановилось, а температура тела опустилась до 13,7°C. Врачам удалось реанимировать девушку и вернуть к жизни.
Также в медицине ученые исследуют возможность применять гипотермический метод в лечении пациентов — по принципу работы это схоже с анабиозом. Гипотермия — это аномально низкая температура тела, при которой резко снижается потребность человеческого организма в кислороде. Врачи пытаются вызвать гипотермию у пациентов, заменяя их кровь очень холодной соленой водой, чтобы охладить все тело до 10°C за 15 минут. Обычно мы не можем выжить без крови — она несет кислород, необходимый клеткам для выработки энергии. Однако, когда температура тела очень низкая, клеточная активность прекращается, и клетки выживают без кислорода, тем самым предотвращая дальнейшее повреждение тканей и органов.
Правительство США разрешило проводить такие исследования в 2014 году группе медиков Питтсбургского университета под руководством врача Сэмюэла Тишермана. Исследование проводилось в одной из американских больниц. По плану врачи должны были сравнить выживаемость пациентов, реанимированных с помощью гипотермии, с выживаемостью пациентов, реанимированных обычными методами. В нем принимали участие люди с огнестрельными или ножевыми ранениями и большой кровопотерей; использовать гипотермию разрешалось, если сердце остановилось не позднее, чем за 5 минут до начала процедуры.
Команда Тишермана впервые в мире смогла ввести человека в анабиоз в 2019 году. Врач, рассказывая об эксперименте, не сообщил, выжил ли пациент и добавил, что исследования гипотермии будут продолжены.
Где используется сейчас
Сейчас методы, схожие с введением человека в анабиоз, используют в крионике. «Это можно считать анабиозом клеток. Потому, что если человек умер, у него остановилось сердце, 99% клеток еще живы и большинство из них живы в течение несколько часов или дней. К сожалению, клетки головного мозга начинают погибать в течение нескольких часов, но если охладить голову до температуры близкой к нулю, как при гипотермии, то они уже могут сохраниться до нескольких дней в таком состоянии. Далее человека для сохранения погружают в состояние глубокого охлаждения», — объясняет он.
Для криосохранения человеку заменяют кровь в теле незамерзающим составом — криопротектором, он препятствует повреждению клеток при заморозке. После этого тело замораживают до температуры жидкого азота — минус 196°C — и помещают на хранение в специальные сосуды.
Сейчас в криохранилищах «Криорус» находятся 84 человека и 47 животных. Люди еще при жизни решились на этот шаг в надежде на то, что в будущем их удастся оживить, вылечить и омолодить. По российскому законодательству человека можно крионировать только после юридической смерти.
Почему исследования идут медленно
Как отмечают эксперты, продвижение науки в вопросах погружения человека в анабиоз идет медленно. По мнению собеседников РБК Трендов, это связано с отсутствием интересантов в исследованиях и, как следствие, достаточного финансирования. «Эта проблема подобна проблеме лечения орфанных заболеваний. Когда болезнь редкая, ни государству, ни страховым компаниям не хватает денег, чтобы разработать для нее медикаменты», — говорит Евгений Кузнецов. По его словам, применение анабиоза для человека — это решение фундаментального вопроса в биологии, для чего потребуются десятки миллиардов долларов. Он отмечает, что при необходимом финансировании ученые при оптимистичном раскладе смогли бы разработать технологию погружения человека в анабиоз и выведения из него за 3–5 лет и еще столько же им потребовалось бы на сертификацию технологии. «Но получится ли разработать — это вопрос. Когда результат вилами по воде писан, ни один инвестор не вложит такую сумму на разработку. Это характерный тупик любой новой технологии, когда доказанного спроса на нее еще нет», — говорит Кузнецов.
Впрочем, эксперты дают разные оценки по срокам появления технологии для восстановления человека после состояния анабиоза. По мнению Игоря Артюхова, ученым для ее создания понадобится больше времени — 20–30 лет. «Учитывая, как развиваются технологии в медицине, такой срок вполне возможен. Главное, проделать это первый раз и доказать всему научному сообществу, что это возможно», — говорит он. Как отмечает Артюхов, сейчас анабиоз человека остается серой зоной: теоретически эта технология возможна, но на практике еще не реализована.