Надежды технократов

Михаил Соловьев


Не имеет смысла вопрос: нужно или нет людям бессмертие? Бессмертие - неизбежно. Оно явится как тривиальное следствие технического прогресса, и для людей будущего отказ от бессмертия будет равносилен самоубийству. Вопрос состоит лишь в том: когда наступит бессмертие и как оно изменит общество? Многие эксперты считают, что люди смогут значительно увеличить продолжительность своей жизни и вплотную приблизиться к возможности достижения личного бессмертия уже в следующем веке. Более конкретные сроки называются разные - по оптимистическим прогнозам это произойдет во второй четверти 21 века, по более осторожным - в его конце. Среди нескольких способов достижения бессмертия наиболее реальными представляются те из них, которые основаны на использовании достижений нанотехнологии. (Кроме возможности бессмертия нанотехнология существенно изменит экономику и общественные отношения - об этом я планирую написать в следующей статье.)

Нанотехнология и молекулярные роботы

Нанотехнологией называют область науки и техники, связанную с разработкой устройств, способных манипулировать отдельными атомами (от слова нанометр - одна миллиардная доля метра, что равно нескольким межатомным расстояниям). Хотя большая часть таких устройств пока существует только в виде компьютерных моделей, а возможности изготовленных прототипов еще очень ограничены (но и они уже находят биомедицинское применение), тем не менее уже в достаточной степени очевидно, что время начала революционного прорыва в этом направлении очень близко и начало следующего века будет ознаменовано сенсационными техническими достижениями.

Из разнообразных нанотехнологических устройств с точки зрения продления жизни наибольший интерес представляют молекулярные роботы (МР). Их основным медицинским применением будет "молекулярная хирургия" - изменение структуры клетки на молекулярном уровне. Она может состоять из таких операций как узнавание определенных фрагментов молекул и клеток, разрыве или соединении частей молекул, добавлении или удалении молекулярных фрагментов, полной разборке и сборке молекул и клеточных структур по определенной программе. Хотя подобные операции и осуществляются обычными, естественными, молекулами белка, но набор их функций недостаточен для обеспечения бессмертия клетки и всего организма. Задача, таким образом, состоит в придании клетке этих недостающих функций, а также в "разумном" управлении ее работой.

В большинстве проектов предполагается, что МР будут изготовляться на основе органических (в том числе белковых) макромолекул. В этом случае уже известны как принципы их работы, так и основные элементы технологии их изготовления - широко применяемые в настоящее время методы биотехнологии и органического синтеза. Проблема здесь состоит в проектировании МР, основным элементом которого является моделирование молекул. Его алгоритмы известны и широко используются при моделировании небольших молекул, что применяется при изготовлении новых лекарственных веществ. Однако большой размер молекул, образующих МР, делает расчеты очень долгими. По прогнозам компьютеры достигнут мощности, необходимой для приемлемой скорости моделирования МР, к 2010 году. С учетом необходимости разработки конкретных типов МР и проведения дополнительных биологических исследований скорее всего следует ожидать, что описанные ниже возможности для продления жизни будут доступны не ранее второй четверти 21 века (воспользоваться услугами крионики для достижения этого времени можно уже сейчас).

Замедление старения и омоложение

Старение является неотъемлемым свойством практически всех сложных систем. Причем его основные закономерности одинаковы как для разных видов организмов, так и для клеток, для больших биологических молекул и даже для многих технических систем. В случае биологического старения его первичной причиной является повреждение молекул клетки - тепловое, радиационное и побочными продуктами биохимических реакций. В процессе эволюции выработались механизмы противодействия старению (антистарение), действующие как на молекулярном, так и на клеточном и организменном уровнях. Однако, эти механизмы не являются абсолютно эффективными и постепенное накопление повреждений приводит к ухудшению функционирования клеток, их гибели, что вызывает катастрофическое нарушение регуляции функций организма, появлению системных "болезней старения" (большинство форм рака, атеросклероз, гипертония, сахарный диабет), ослабление сопротивляемости организма вредным воздействиям. Все это с неизбежностью ведет к смерти.

Недостаточная эффективность естественного антистарения объясняется тем, что эволюция действует методом проб и ошибок. Нужное приспособление (например, долгожительство) не может появиться сразу и в законченном, совершенном виде - для его образования необходим отбор и закрепление ряда свойств. Такой процесс, необходимый для возникновения долгоживущего вида организмов, был бы возможен только в том случае, если бы такие организмы имели эволюционные преимущества, выражающиеся в повышении выживаемости и увеличении численности вида, иначе случайно "найденное" свойство "потерялось" бы в следующих поколениях. Однако, для благополучия вида вполне достаточно, чтобы отдельный организм мог достичь репродуктивного возраста и оставить потомство, а что будет с организмом дальше для вида практически не имеет значения. Говоря другими словами, путь повышения репродуктивности и жизнеспособности в молодом возрасте проще и выгоднее для вида, чем увеличение продолжительности жизни отдельной особи.

Все это означает, что хотя человеческий организм и подвержен старению, но его в принципе можно существенно замедлить и обратить ("отремонтировать", омолодить организм), если действовать не методом проб и ошибок, а целенаправленно, системно корректировать его функции на молекулярном и организменном уровнях. Это смогут делать МР. Они будут осуществлять репарацию ("ремонт") клетки - исправлять повреждения ее структуры, которые по тем или иным причинам не были исправлены естественными репарирующими системами клетки: разрезать молекулярные сшивки в липидных мембранах и белках, удалять накапливающиеся вредные продукты обмена, корректировать повреждения в генетическом материале клетки. Помимо этого, МР будут предотвращать повреждающие воздействия. Например, они смогут инактивировать ускользнувшие от естественных защитных систем свободные радикалы, которые являются побочным продуктом многих биохимических реакций и служат одной из основных причин молекулярных повреждений, ведущих к старению. Возможны два пути поступления МР в организм - они могут вводится в кровь или же в клетки будут встраиваться гены, в которых закодирована структура МР, что позволит клетке самой производить МР.

Оживление замороженных пациентов

Замораживанием терминальных (обреченных на смерть от старости, болезни или несчастного случая) пациентов до ультранизких (криогенных) температур занимается крионика - область науки и техники, которая интегрирует в себя криобиологию, криогенную инженерию и практику клинической медицины. Целью замораживания является "перенос" пациентов в тот момент в будущем, когда будет доступна технология для репарации клеток и тканей и будет возможно восстановление всех функций организма и здоровья в целом, когда можно будет вылечить все сегодняшние болезни и кардинально замедлить процесс старения.

Хотя отдельные попытки замораживания людей предпринимались в Америке с конца 60-х годов, основной рост интереса к крионике приходится на последние несколько лет и большинство из около сотни уже замороженных пациентов подверглись этой процедуре именно в это время. Так произошло, главным образом, по той причине, что долго было непонятно как можно оживить замороженных и лишь появление нанотехнологии четко обозначило перспективу и программу исследований, необходимых для осуществления размораживания и оживления. И отношение к крионике сменилось от ироничного к серьезному. В этом смысле показательна статья в известном американском журнале "Тайм" (9 декабря 1996), посвященном проблеме достижения "вечной молодости". В ней крионика и нанотехнология названы наиболее перспективными средствами продления жизни ближайшего будущего. Другим показателем интереса к крионике служит то, что многие ведущие нанотехнологи имеют контракт на замораживание и участвуют в исследованиях, связанных с крионикой. Среди них энтузиаст нанотехнологии и один из пионеров кибернетики Марвин Мински, один из самых известных американских нанотехнологов Эрик Дрекслер, ведущий нанотехнолог компании XEROX Ральф Меркль. Есть сторонники крионики и в нашей стране (например, С.- Петербургское общество VITA LONGA).

В крионике существуют две основные проблемы, которые могут быть решены с помощью нанотехнологии.

Первая - из существующих законов следует, что замораживать пациентов можно только после получения свидетельства о смерти, то есть когда врачи будут убеждены, что современная технология реанимации уже не может их спасти (что не означает, что будущая медицинская технология, особенно основанная на использовании МР, окажется не в состоянии это сделать). Обычно на это уходит от нескольких десятков минут, до нескольких часов после наступления клинической смерти. За это время клетки организма получают достаточно серьезные повреждения из-за прекращения поступления кислорода. Однако, теоретические оценки и ряд экспериментальных данных, свидетельствуют о том, что структуры головного мозга, обеспечивающие долговременную память, целостность сознания и личности человека, за это время не успевают разрушиться. Это означает, что с точки зрения теории информации (а в медицине будущего лишь это будет настоящим критерием смерти) человек еще жив.

Другая проблема - современные технологии замораживания позволяют осуществить полный цикл замораживания-размораживания только для биологических объектов небольших размеров, так как их можно тщательно подготовить к замораживанию. В более больших объектах по ряду причин качественную подготовку провести не удается, что ведет к неравномерным скоростям замерзания различных частей органов, к возникновению химических градиентов и механических напряжений. Результатом этого является образование многочисленных повреждений на клеточном (разрыв стенок клеток) и на тканевом (микротрещины) уровнях. Это делает простое размораживание, без предварительного исправления повреждений, невозможным.

Эти-то повреждения, а также последствия частичного разрушения клетки из-за кислородного голодания во время клинической смерти, и призваны ликвидировать МР. По предварительным расчетам понадобится порядка миллиона миллиардов МР, их общий вес составит около половины килограмма, а цикл репарация-размораживание-реанимация-лечениеомоложение займет несколько месяцев. Операции МР будут примерно такими же как и в случае антистарения. В частности это будет означать, что после опосредованного МР размораживания и реанимации будет излечена и болезнь, явившаяся причиной смерти (например, рак или СПИД - ряд таких больных уже заморожен), затем оживший человек будет омоложен (самый старый человек был заморожен в 99 лет), более того, человек, погибший в результате несчастного случая или убитый, также может быть оживлен (так лежит замороженным адвокат, убитый недовольным его работой клиентом).

К сожалению, из-за того, что замораживанием занимаются небольшие частные клиники его стоимость оказывается очень высокой (в среднем около 50000 долларов). Однако, значительный рост количества желающих заморозиться, наблюдаемый в посленее время, позволяет прогнозировать существенное снижение цены на эту услугу.