Kryonik

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Chirurgen präparieren den Leichnam eines Menschen für die Kryostase

Kryonik (auch Kryostase, von altgriechisch kryos ‚Eis‘) ist die Kryokonservierung von Organismen oder einzelnen Organen (meist dem Gehirn), um sie – sofern möglich – in der Zukunft wiederzubeleben.

Vorgehen[Bearbeiten]

Bei der Kryokonservierung größerer Organe und Organismen kommt es bisher zu Schäden, die nicht mit den heute zur Verfügung stehenden Mitteln behoben werden können. So müsste das jeweilige Frostschutzmittel genau auf die einzelnen Zelltypen abgestimmt sein. Da dies nicht praktikabel ist, konzentriert man sich meist auf die bestmögliche Erhaltung des Gehirns mit dem Ziel, unvollkommen konservierte Gewebe zukünftig beispielsweise mittels Tissue Engineering ersetzen zu können. Ob diese Schäden in der Zukunft reversibel sind, ist noch unklar.

Zur Konservierung bedient sich die moderne Kryonik seit Beginn des 21. Jahrhunderts der Vitrifizierung, um die Bildung von Eiskristallen zu vermeiden. Eiskristalle führen ansonsten zu einer Vielzahl mikroskopischer Verletzungen, welche nach heutigem Kenntnisstand als irreversibel einzustufen sind.

Zur Lagerung wird der Organismus bzw. das Organ üblicherweise bei −196 °C in flüssigem Stickstoff gekühlt. Hierbei werden die Glasübergangstemperaturen der verwendeten Vitrifikationslösungen (beispielsweise −123,3 °C bei M22[1]) weit unterschritten, woraufhin es zu Brüchen in den Geweben kommt. Da es sich hierbei lediglich um wenige, makroskopische Brüche handelt, werden diese von den Anbietern der Technik als prinzipiell reversibel eingeschätzt. Da bei einer höheren Lagerungstemperatur (beispielsweise −140 °C) weniger Brüche entstehen, scheint dies ein Schlüssel hin zu einem bruchfreien Verfahren zu sein.[2]

Eine weitere Herausforderung stellt das Wiederauftauen dar. Während das Auftauen eines größeren Organismus mehrere Stunden in Anspruch nehmen kann, befindet man sich in einem Zielkonflikt: Einerseits dürfen keine kritischen Temperaturen überschritten werden, welche zum Beispiel die Denaturierung der im Gewebe enthaltenen Eiweiße zur Folge haben, andererseits muss darauf geachtet werden, dass das Gewebe während des Auftauens nicht aufgrund einer Sauerstoffunterversorgung abstirbt. Für größere Organe und Organismen ist dieses Problem bisher ungelöst.

Als Nachweis wird auch der Fall einer schwedischen Ärztin herangezogen. Nach einem Unfall war die schwedische Ärztin Anna Bågenholm 1999 im Eis verkeilt gewesen. In einer Luftblase unter Wasser konnte sie noch atmen, doch wurde sie erst nach 90 Minuten aus der Unterkühlung befreit. Die Kerntemperatur war auf 14 °C gesunken. Bereits auf dem Rettungsflug wurde sie mit Sauerstoff versorgt. In der Klinik wurde über die Oberschenkelvene ihr kaltes, sauerstoffarmes Blut über einen Wärmetauscher geführt und mit Sauerstoff angereichert. Sie überlebte drei Stunden ohne Herzfunktion und erlitt keine bleibenden Schäden.[3]

Anbieter und Rechtslagen[Bearbeiten]

In den USA wird Kryonik von gemeinnützigen Gesellschaften wie Alcor und Cryonics Institute angeboten. Dort können sich Menschen nach ihrem Tod in Kryostase begeben. Die erste Kryokonservierung eines Menschen wurde am 12. Januar 1967 an James Bedford durchgeführt, dessen Körper heute bei Alcor aufbewahrt wird.[4] In Russland gibt es seit 2006 den kommerziellen Anbieter KrioRus. Ob eine kryonische Lagerung von Menschen in Deutschland möglich wäre, ist unklar, da noch keine juristische Prüfung bezüglich der Gesetzgebung in den einzelnen Bundesländern angestrengt wurde. Bisher wird diese Dienstleistung in Deutschland lediglich für Tiere (üblicherweise Haustiere) angeboten.

Primärer Ansprechpartner für das Thema Kryonik im deutschsprachigen Raum ist die gemeinnützige Deutsche Gesellschaft für Angewandte Biostase. Diese vergibt auch die Robert-Ettinger-Medaille für herausragende Leistungen für die Kryonik.[5]

Umsetzung[Bearbeiten]

Seit dem 17. Januar 2013 ist die 23-jährige Kim Suozzi die 114. „Patientin“ der „Alcor Life Extension Foundation“ in Scottsdale, Arizona, die sich „kryonisch versorgen“ ließ. Die Psychologiestudentin aus Missouri hatte in den Monaten, seit sie von ihrer Krebserkrankung erfuhr, Geld gesammelt und wurde von einer Non-Profit-Organisation in den USA betreut.[3] Insgesamt sindVorlage:Zukunft/In 2 Jahren bislang (Stand: Februar 2013) 254 Menschen in flüssigen Stickstoff gelagert worden. Hinzu kommen 20 Personen bei einem Anbieter für Kryonik in Russland. Wobei in einigen Fällen nur die Köpfe mit den informationstragenden Gehirnen aufbewahrt werden. Dabei verweisen Anhänger auf das Tissue Engineering, mit dem heute schon künstliche Gewebe mit menschlichen Stammzellen besiedelt werden können. Suozzi schrieb in ihrem Blog: „Ich finde es besser, auf diesen Fortschritt zu wetten, als zu verwesen.“[3]

Der entscheidende Schritt aus heutiger Sicht ist die Wahl des geeigneten Mittels, um die körpereigene Flüssigkeit zu ersetzen: das Vitrifizieren. Der entscheidende Ansatz ist eine Frierung ohne Eiskristallbildung. Seit Einführung der Methode ist bereits die 6. Kältemittelvariante im Einsatz. Es sind Gemische auf Basis von Dimethylsulfoxid, Formamid und Ethylenglykol. Problem bleibt dabei jedoch die Giftigkeit der Substanzen. Dem US-Forscher Gregory M. Fahy gelang es in Testreihen über einen Zeitraum von 48 Tagen vitrifizierte Nieren von Kaninchen tiefzukühlen, aufzutauen und wieder zu implantieren. Auch vitrifiziertes Gehirngewebe zeigte Reaktion auf elektrische Stimuli.

Da nach Todeseintritt nur wenig Zeit bleibt, zog die Japanerin Kim Suozzi in ein Hospiz nahe der Alcor-Zentrale. Dadurch konnte mit dem Aufhören des Herzschlages die Vorbereitung zeitnah begonnen werden. Der Körper wird in Eis eingelegt und mit einer Herz-Lungen-Massage behandelt, um den Blutkreislauf in Bewegung zu halten und das Gehirn weiterzuversorgen. Infusionen sollen der Bildung von freien Radikalen, Stickoxiden und Körpergiften vorbeugen, mit Betäubungsmitteln wird die Sauerstoffaufnahme des Gehirns gesenkt. Nach dieser Vorort-Behandlung erfolgt der Transport zu den Geräten im Operationssaal. Hier wird das Blut vollständig abgelassen und die Blutgefäße werden mit einer kalten Lösung gespült und nach und nach die (toxische) Vitrikationslösung bei einer Temperatur von -125 °C eingefüllt. Nach mehreren Stunden hat der Körper ebenfalls diese Temperatur erreicht und die Flüssigkeit ist „verglast“. Im Verlauf von zwei Wochen wird dann mit flüssigem Stickstoff auf -196 °C gekühlt. Im Kryostaten muss nur noch in Monatsabständen ergänzt werden.

Eine Ganzkörperbehandlung kostet zwischen 50.000 Euro (bei Krio-Rus) und 150.000 Euro bei Alcor, bei Cryonics Institute 65.000 bis 70.000 Euro. Wird nur der Kopf eingefroren, fallen Kosten von 7.000 bis 60.000 Euro an. Diese Summen sind erforderlich für die Bereitschaft der Erstversorgung eines ausgebildeten Teams und die Forschungs- und Entwicklungsausgaben. Eine Mitgliedschaft in Vorbereitung auf die kryonische Versorgung erfordert einen Jahresbeitrag von 100 Euro bis 450 Euro.[3]

Rezeption[Bearbeiten]

Science-Fiction verwendet die Kryostase in verschiedener Form, etwa als Erklärung für bemannte Raumfahrt mit Unterlichtgeschwindigkeit oder um Figuren des Zeitgeschehens in die Zukunft zu übertragen.

Oft wird das Einfrieren und Wiedererwachen in literarischen Werken als Methode des Zeitsprungs genutzt. So ließ Edward Bellamy in seinem Roman Ein Rückblick aus dem Jahre 2000 auf das Jahr 1887 den Hauptakteur aus dem Vereisen auferstehen und seine Zeit mit einer Entwicklung hundert Jahre weiter vergleichen.

Im Film Forever Young lässt sich ein Testpilot kurz vor Ausbruch des Zweiten Weltkrieges von seinem Freund, einem Erfinder, einfrieren, nachdem seine Freundin bei einem Verkehrsunfall verletzt worden und in ein Koma gefallen ist. Anders als geplant wacht er allerdings erst in den 90er Jahren aus dem künstlichen Schlaf und muss nun in einer völlig fremden Welt nach seiner Vergangenheit suchen. Das Thema der Kryonik wird auch im spanischen Film Abre los ojos und seinem US-amerikanischen Remake Vanilla Sky angeschnitten. Ebenfalls wird die Thematik in Wes Cravens Film Chiller – Kalt wie Eis aus dem Jahr 1985 behandelt. Die Zeichentrickserie Futurama beginnt damit, dass die Hauptfigur für eintausend Jahre eingefroren und im Jahr 3000 wieder aufgetaut wird. Im US-amerikanischen Film Avatar – Aufbruch nach Pandora werden Menschen in Kälteschlaf versetzt, um die Zeit der Reise zum fiktiven Mond Pandora im Alpha-Centauri-System zu überbrücken. Auch in der US-amerikanischen Serie Fringe wird diese Möglichkeit der Konservierung mit gefrorenen Köpfen dargestellt, ebenso wird dieses Thema in einer Folge der Serie Castle aufgegriffen (4x03). Des Weiteren spielt die Vitrifizierung eine große Rolle in einigen Werken des polnischen Schriftstellers Stanisław Lem, insbesondere in dem Roman Fiasko. Auch in der Popkultur spielt die Kryostase mittlerweile eine Rolle, beispielsweise im Film Idiocracy, in dem zwei Menschen eingefroren (gefriergetrocknet) und nach etlichen Jahrhunderten wiederbelebt werden.

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise und Anmerkungen[Bearbeiten]

  1. Vorlage:Internetquelle/Wartung/Zugriffsdatum nicht im ISO-FormatVitrification agents in cryonics: M22. Abgerufen am 11. Mai 2011.
  2. Systems for Intermediate Temperature Storage for Fracture Reduction and Avoidance. Abgerufen am 9. September 2011 (PDF; 8,9 MB).
  3. a b c d VDI-Nachrichten: Gevatter Tod auf der Wartebank. Heft 6, 8. Februar 2013
  4. James Bedford in der englischsprachigen Wikipedia
  5. Erstmalige Verleihung der Robert-Ettinger-Medaille auf der Veranstaltung Vorlage:Internetquelle/Wartung/Zugriffsdatum nicht im ISO-Format„Angewandte Kryobiologie – Wissenschaftliches Symposium zur Kryonik“ in 2010. Abgerufen am 23. Oktober 2012.