Aşırı düşük sıcaklıklarda dondurularak askıya alınmış bir yaşam içerisinde uzun süre vakit geçirmeyi ifade eden “kriyojenik uyku” kavramı, bilim kurgu dünyasının vazgeçilmez bir unsuru oldu. Bir uzay aracında uçsuz buçaksız mesafeleri katederken huzur içinde uyuma fikri hala uzak bir hayal olsa da araştırmacılar bunu gerçeğe dönüştürmeye her geçen gün daha fazla yaklaşıyor.
Bu ayın başlarında Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınlanan bir çalışmada detaylandırıldığı üzere, Almanya’daki Erlangen–Nürnberg Üniversitesi bünyesindeki bir araştırma ekibi, fare beyinlerini cam benzeri bir halde koruyan vitrifikasyon yöntemiyle muhafaza ettikten sonra dokuları yavaşça çözerek beyin aktivitesini geri döndürmeyi başardı. Çalışmanın başyazarı Alexander German, Nature dergisine verdiği demeçte, “Eğer beyin fonksiyonu, fiziksel yapısının ortaya çıkardığı bir özellikse, tam bir durma halinden sonra onu nasıl geri kazanabiliriz?” diye soruyor.
German ve meslektaşları, bulgularının, Alien filmindeki Sigourney Weaver’ın canlandırdığı Ellen Ripley karakterinde olduğu gibi, tüm insan vücudunu dondurmak yerine, ağır yaralanmaların ardından beyni korumak, bağışlanan organları muhafaza etmek ve hatta memelilerin tüm vücudunu kriyoprezervasyon (biyolojik materyalin (hücreler, dokular veya organlar) uzun bir süre boyunca korunması için dondurulması) yoluyla askıya almak için temel oluşturabileceğini belirtiyor. Buz kristalleri hücre duvarlarını parçalayabildiği için dondurma işlemi organik dokuya inanılmaz derecede zarar veriyor. Üstelik bu, araştırmacıların karşılaştığı zorlukların sadece görünen kısmı.
German, “Buzun ötesinde, ozmotik stres ve kriyoprotektanların neden olduğu toksisite dahil olmak üzere birçok faktörü hesaba katmalıyız.” diyor. Ekip, dondurulmuş fare beyinlerinde aktiviteyi yeniden başlatma girişimlerinde buz kristali oluşumunu engellemek için sıvıları aşırı yüksek hızlarda soğutarak molekülleri cam benzeri bir halde hapseden vitrifikasyona odaklandı. German, “Camsı halde moleküler hareketlilik tamamen durduktan sonra fonksiyonun yeniden başlayıp başlamayacağını görmek istedik.” şeklinde açıklıyor.
Ekip işe küçük bir adımla başladı ve çalışma için fare beyinlerinden alınan 350 mikrometre kalınlığındaki dilimleri vitrifiye etti. Bu dilimler, kriyoprezervasyon kimyasallarından oluşan bir çözeltiye daldırıldı ve ardından sıvı azot kullanılarak -320 Fahrenheit (yaklaşık -195 °C) dereceye kadar soğutuldu. Derin dondurucuda on dakika ile yedi gün arasında değişen bir sürenin ardından ekip dilimleri çözdü. Mikroskobik incelemeler sonucunda, bu zorlu sürece rağmen nöronal ve sinaptik zarların bozulmadan kaldığı görüldü.
Makalede, öğrenme ve hafızanın hücresel temeli olarak kabul edilen nöronlar arası sinapsların sürekli güçlenmesine atıfta bulunularak şu ifadelere yer veriliyor: “Özellikle, hipokampal uzun süreli potansiyelizasyon (LTP) iyi korundu, bu da öğrenme ve hafızanın hücresel mekanizmasının işlevsel kaldığını gösteriyor.” Nöronlar ayrıca, bazı sapmalar gösterse de büyük ölçüde normal kalan elektriksel uyarılara da yanıt veriyor.
Araştırmacılar, “Bu bulgular, camsı halde moleküler hareketliliğin tamamen durmasından sonra iyileşme olduğunu kanıtlayarak, serebral hipotermik kapanmaiçin bilinen biyofiziksel sınırları genişletiyor ve böylece sinir dokusunun yapısal ve işlevsel olarak korunması hedefine katkıda bulunuyor.” sonucuna vardı. Ekip, bu tekniği uzun süreli muhafaza için tüm organların yanı sıra insan dokularında da deneyecek olmanın heyecanını yaşıyor.
German, “Elimizde insan kortikal dokusunda canlılık olduğunu gösteren ön veriler zaten bulunuyor.” bilgisini paylaşıyor ancak yabancı bir gezegen sisteminde yeniden uyanmayı beklerken tüm biyolojik faaliyetlerimizi askıya alıp durağan bir halde yatabilmemiz için hala yapılacak çok iş var. German, yöntemin büyük insan organlarına uygulanabilmesi için bile daha iyi vitrifikasyon çözeltilerine, soğutma ve yeniden ısıtma teknolojilerine ihtiyaç duyulacağını itiraf ediyor.
Kaynak: https://futurism.com/health-medicine/mouse-brains-revive-activity-cryosleep-freeze
