Kõigist spekulatiivsetest tehnoloogiatest on see, millest krüoonika toimimine kõige otsesemalt sõltub, molekulaarne nanotehnoloogia.
Sõna „panus” on siin kasutatud teadlikult. See on panus sellele, et põhimõtteliselt füüsikaseadustega kooskõlas olev, kuid praegu veel olematu võimekus muutub kunagi teostatavaks.
Miks parandamine molekulaarsel tasandil on kogu asja võtmeküsimus
Ükskõik, kuidas taasärkamine võiks toimuda, kuidas taasärkamine võiks toimuda eeldaks see lõpuks sekkumist rakkude ja molekulide tasandil.
Surma põhjus tuleb kõrvaldada, säilitamiskahjustus pöörata tagasi ja soojenemise ajal tuleb krüoprotektandid organismist eemaldada enne, kui need jõuavad kahju tekitada.
Kõik need ülesanded eeldavad sekkumist seal, kus kahjustus tegelikult paikneb: rakkude sees ja üksikute struktuuride tasandil.
See on nanotehnoloogia keskne lubadus: aine täpne juhtimine nanomeetri skaalal, kus nanomeeter on meetri miljardik.
Sellel skaalal võib väike ja täpne muutus rakus määrata raku edasise käekäigu. Sellel skaalal on isegi sünaps pigem suur kui väike objekt.
Ükski teine praegu pakutud lahendus ei võimalda sellel tasandil sama täpset sekkumist. Keemiline töötlemine võib mõjuda laialdaselt, kuid ei ole piisavalt täpselt juhitav; kirurgia on täpne, kuid ei ulatu molekulaarsete struktuurideni.
Molekulaarse masinavärgi eelis seisneks selles, et see ühendaks korraga laia toimeulatuse ja suure täpsuse. Seetõttu toetub suur osa taasärkamise põhjendustest just sellele võimalusele.
Selgeim näide on soojendamine. Väljastpoolt antav soojus levib kudedes ebaühtlaselt ning just see on pööratava krüosäilitamise üks peamisi probleeme.
Koe sees toimiva lahenduse korral oleks see probleem väiksem, sest soojust ei peaks juhtima koesse väljastpoolt.
1959. aasta loengust teadusharuni
Idee on vanem, kui arvata võiks. 1959. aastal visandas füüsik Richard Feynman idee manipuleerida ainet aatom aatomi haaval.
Tema väide oli, et miski füüsikas ei keela ehitamist ja parandamist alt üles. Idee jäi peaaegu veerand sajandiks tähelepanuta.
1986. aastal tõi K. Eric Drexleri raamat *Engines of Creation* molekulaarse nanotehnoloogia laiema tähelepanu alla ja andis valdkonnale ka nime.
Täies mahus tähendaks see masinavärki, mis paigutab üksikuid aatomeid, et ehitada, parandada või taastada peaaegu kõike, kaasa arvatud struktuure elava raku sees.
Siin tuleb eristada juba olemasolevaid tehnoloogiaid ja hüpoteetilisi tulevikuvõimalusi. Tegelik nanoskaala inseneriteadus on tänapäeval toimiv valdkond.
DNA origami voltib molekule kavandatud kujudesse. Molekulaarsed mootorid töötavad. Sihitud ravimitarne toimetab ravimeid täpselt sinna, kuhu vaja.
Mida ei eksisteeri, on universaalne molekulaarne koostaja, masin, mis suudaks parandada suvalist kahjustust suvalises koes.
Just lõhe praeguste võimaluste ja universaalse molekulaarse koostaja vahel moodustabki selle panuse põhisisu. Kõik järgnev sõltub sellest, kas tulevikus suudetakse see lõhe ületada.
Mida see krüoonikale annaks
Kui täiuslik molekulaarne parandustehnoloogia kord tekib, on kasu suur ja otsene.
- Säilitamiskahjustuse tagasipööramine. Ebatäielik vitrifikatsioon jätab rakkudele kahjustusi, mida molekulaarne parandustehnoloogia võiks põhimõtteliselt enne taasärkamist heastada.
- Soojendamise ja toksilisuse probleemi ühine lahendus. Kui soojendamine on liiga aeglane, võivad kudedes tekkida jääkristallid ning jää teket takistavad ained on ise toksilised. Molekulaarne kontroll lahendaks mõlemad korraga.
- Surma algpõhjuse ravimine. Võime ravida haigusi üksikute rakkude tasandil võiks muuta paljud praegu surmavad haigused ravitavaks.
- Vananemiskahjustuse tagasipööramine. Rakutasandi parandamine võiks taastada koe nooruslikuma seisundi, mitte üksnes kõrvaldada üksikuid kahjustusi.
Tähelepanuväärne on, et tegemist on nelja eri probleemiga, millele võiks leiduda üks ühine lahendus. See on ebatavaline ja seetõttu pälvib see tehnoloogia selles valdkonnas nii palju tähelepanu.
Just seepärast tasub panust nimetada selgelt panuseks, mitte pidada seda antuks. Ühele võimekusele toetumine nelja probleemi lahendamisel tähendab suurt koondriski.
Miks seda nimetatakse panuseks
Siinkohal tuleb ausalt tunnistada, et see panus võib ebaõnnestuda. Mitmed tunnustatud teadlased on väitnud, et nii võibki juhtuda.
Kõige kaalukam keemikute 2000. aastate alguses avalikult sõnastatud kriitika puudutas võimalust, et universaalne koostaja jääbki saavutamatuks.
Vastuväited olid konkreetsed: üksikute aatomite paigutamist piiravad nii kasutatavate tööriistade keemilised omadused kui ka aatomite suur reaktiivsus sellel skaalal.
See vaidlus ei ole kunagi katsega lahendatud, sest vaidlusalust masinat ei ole seni ehitanud kumbki pool. Küsimus on avatud.
Seetõttu on õigem pidada seda panuseks, mitte prognoosiks, ning hinnata seda vastavalt.
Kaks asja leevendavad seda riski. Esimene on see, et taasärkamine ei sõltu ainult sellest tehnoloogiast. „Skanni ja ehita uuesti” lähenemine toetub pigem pildindusele ja arvutustele; selle võimalikke tagajärgi käsitletakse teemas „mõistuse üleslaadimine”.
Kui universaalset koostajat ei teki, ei välista see teise lähenemise arengut. Panus, mille kõrval on olemas sõltumatu alternatiivne tee, ei ole sama riskantne kui panus, millel selline võimalus puudub.
Teine leevendav tegur on see, et osaline võime võib olla piisav. Konkreetse, hästi kirjeldatud kahjustuse parandamine säilitatud koes on palju väiksem ülesanne kui universaalne koostaja.
Kõige üksikasjalikum avaldatud käsitlus sellest, mida tegelikult vajataks, on Robert Freitase *Cryostasis Revival*. Seda tasub lugeda just seetõttu, et autor käsitleb ka kõige keerulisemaid küsimusi.
Kas kirjeldatud süsteem on üldse teostatav, on lahtine küsimus ning selle valdkonna usaldusväärsed eestkõnelejad tunnistavad seda. Osaliste lahenduste arengut käsitletakse teemas „valdkonna edenemine” ning meie teadus- ja arendustegevuse algatustes.
Selle käsitlemine inseneriprogrammina, mitte ennustusena, aitab hoida arutelu ausa ja kontrollitavana. Sama hoiak kehtib ka säilitamise enda tehnoloogia hindamisel.
Inseneriprogrammi raamistik võimaldab selgelt eristada juba saavutatut sellest, mis on veel saavutamata. Ennustus seda ei suuda, ja see on praktiline põhjus, miks vahe on oluline.
Nagu kõik taasärkamise loo osad, toetub ka see samale alusele: taasärkamine ei ole praegu võimalik.
See panus annab konkreetse ja füüsikaseadustega kooskõlas oleva põhjuse arvata, et vajalikud tehnoloogiad võidakse kunagi välja arendada. See ei ole põhjus arvata, et see on juba valmis.
Kokkuvõte: molekulaarne nanotehnoloogia võiks kunagi võimaldada parandada rakke ja kudesid väga väikesel skaalal. Füüsika ei välista seda, kuid vajalikke meditsiinilisi süsteeme ei ole veel välja töötatud ega toimivana tõestatud.
Uurige seda praktilist tööriista
Kasutage interaktiivset tööriista, et uurida selles artiklis käsitletud küsimust.
Interaktiivse tööriista laadimine...
Loe veel