Kriyobiyoloji (Canlı dondurma bilimi)

İhtiyarlığı önleyip “ölümü- öldürmek” mümkün değildir, ancak yaşlanmayı geciktirip ölüme geçici bir hayat rengi vermek genetik bilimdeki gelişmeler ışığında mümkün gibi görünmektedir.

Kriyobiyoloji, yani canlıları bir müddet dondurduktan sonra hayata döndürme bilimi, bunun için uğraşmaktadır. Eskiden beri soğukta kalan cesetlerin çabuk bozulmadığını gören insanlarda ,ölümden hemen sonra kişinin vücudunu dondurmak, gelecekte bunu eriterek canlandırmak ve yaşayabilecek bir hale getirmek fikri oluşmuştu.

Donmuş bir vücut üzerindeki değişiklikler , uzun süre tabiî olarak donmuş bir halde kaldıktan sonra buzları çözülen cesetlere çalışmalardan gelmiştir.

Hehnemann Üniversitesi'nde patolog olarak görev yapan Michael Zimmerman bu konuda bazı çalışmalar yapmıştır. Alaska'nın donmuş karalarından çıkarılan insan ve hayvan cesetlerini inceleyen Zimmerman, 1970'lerde bulunan bir tüylü mamuttan arta kalanlar üzerinde bir otopsi gerçekleştirmiştir. Radyokarbon tarihleme metodu yardımıyla mamutun yaklaşık 21.000 yıl önce ölmüş olduğunu ve ardından büyük miktarda karın altında kaldığını tespit etmiştir. Ancak 200 yıl kadar sonra, vücut iyi muhafaza edilmediği için dokular bozulmuş, geriye ancak bir miktar kas dokusu kalmıştır.

Daha sonra 1984'de Zimmerman ve meslektaşları, Kuzey Buz Denizi'ne nazır bir kayalıkta inşa edilmiş bir evin enkazı altında beş insan ceseti buldular. 470 yıl önce bu insanlar buzulların üzerlerine çökmesiyle birlikte can vermişlerdi.

Cesetlerden üçünün ancak kemikleri kalmış, diğer ikisi ise oldukça iyi muhafaza edilmişti. Her ikisinin de kadın olduğu anlaşılan bu insanlardan biri, 20-25 yaşlarında ölmüştü. Zimmerman bu cesetin göğüs kafesinin içinde, alyuvarlarda oksijen taşıyan kimyevî madde olan hemoglobinin bulunduğunu keşfetti. Yaklaşık 500 yıldan beri bu madde bozulmadan kalmıştı.

40 yaşlarında olan kadının vücudu ise, diğerine göre çok daha iyi korunmuştu. Anlaşılan öldükten hemen sonra donmuştu. Zimmerman bu kadının öldüğü gün neler yediğini ve ölmeden önceki sağlık durumunu bile tespit etti. Kadında süt salgılama emarelerine rastlandı. Anatomik delillere de bakılarak ölmeden 6 ay kadar önce bir çocuk dünyaya getirdiği belirlendi.

Cryonics Society we Life Extension Society (Hayatı Uzatma Cemiyeti) gibi birçok kurum tarafından, kriyojenik ambarlarda depolanan dev termosların içinde ölümlerinin bir kısmını geçirmek isteyenler için uygun ortamlar hazırlanmıştır.Bu yolu genellikle ölümcül hastalığı olanlar tercih etmektedirler.

http://www.cryonicssociety.org/assets/topper3.jpg

İnsan vücudu ölümden birkaç dakika sonra bozulmaya başlar. Bu yüzden kadavra dondurmakla sorumlu amatörler her an tetikte olmak zorundadırlar. Kadavra yakınında bir kalp-akciğer makinesi yoksa dolaşımın devam etmesi için sunî solunum ve hâricî kalp masajı yapmaları söylenmektedir. Daha sonra vücuda kan pıhtılaşmasını önleyici heparin enjekte etmeleri ve buz torbalarıyla vücudu yaklaşık 10°C'ye kadar soğutmaları da tavsiye edilmektedir.

Eğer bunları yapmayı başarabilirlerse sıra vücudu DMSO veya gliserol ihtivâ edip damara nüfuz edebilen bir solüsyonla bir saat kadar ovmaya gelmiştir. Bu iki kimyevî madde, hücrelerde buz kristallerinin oluşmasını engeller. Buz kristalleri hücre zarlarını parçalayarak dokuları tahrip ederler.

Bu işlemlerden sonra vücut dondurulmak için hazırdır. Ceset battaniye ve kuru buzla sarılabilir. Kuru buz, donmuş karbondioksitten başka birşey değildir, ancak bu madde vücudu -65°C dereceye kadar soğutacaktır. Bu süreçteki son safha vücudu, sıvı azotla dolu tabut şeklindeki bir kapsüle dikkatle yerleştirmektir (Zira dikkat edilmez de vücut düşürülecek olursa kırılabilir). Sıvı azot vücutu -160°C dereceye kadar soğutacaktır.

Bu işlemler için yaklaşık 24.000 dolar gerekmekte,yetkililerin koruma işini aksatmayacağı, sıvı azotun her dört ayda bir yenileneceği farzedilse bile sosyal ve yasal problemler bitmemektedir. Bu tür problemlerin bir kısmını çözmenin yolu, öldükten sonra değil de, hayattayken vücudu dondurmaktır. Ancak yaşayan bir kişiyi dondurmanın da bazı handikapları mevcuttur.

http://medya.zaman.com.tr/2008/01/16/kadavra.jpg

Çeşitli kazalar ile tesbit edebildiğimiz sonuçlar bulunmaktadır. Chicago'lu bir kadın 1951 yılında, kaldırımda sarhoş bir halde bulundu. Bütün gece orada kalmıştı. O gece sıcaklık -11°C'ye kadar düşmüştü. Bulunduğunda solunumu neredeyse farkedilmeyecek durumda, nabzı da olması gerekenden 3 kat daha azdı. Ancak kadın normal hayata döndü.

Birçok kriyoniks derneğinin üyelerinin inandıkları gibi onlar da şu anda tedâvi edilemeyen hastaların bu yolla muhafaza edilerek gelecekte tedâvi edilebileceklerine inanmaktadırlar. Tek fark insanların öldükten sonra değil, ölmeden önce dondurulmalarıdır.

Vücudu dondurmak ise (bilhassa mutlak sıfıra yakınbir derece olan -237°C'de) vücuttaki moleküllerin hareketlerine son vermektedir.

Dondurma, vücudu bozulmaktan muhafaza eder (Buzdolabına ve buzluğa konulan etlerin bir ay sonraki hali arasındaki fark bunu gösterir). Gerçi bozulma tamamen ortadan kaldırılmış değildir, ancak o kadar az miktardadır ki, yok denilebilir.

Şu ana kadar yapılan şey, vücudun belirli organlarını dondurmak olmuştur. Ancak ortaya çıkan problemler bütün vücudun dondurulması halinde görülebilecek olanlarla benzerlik göstermektedir.

1918'de İngiltere'deki Tıp Araştırmaları Millî Enstitüsü'nden Audrey Smith ve meslektaşları, canlı kurbağa veya horoz spermlerine gliserol ilave edilip -43°C derece kadar soğutulduğunda ve tekrar eritildiğinde hayatta kaldıklarını gördüler. Smith'in keşfinden sonra alyuvarlardan spermlere kadar hemen hemen her türlü insan hücresi başarılı bir şekilde dondurulup eritildi. Ayrıca aynı teknik canlı dokular üzerinde de uygulandı. Deri, gözün kornea tabakası ve bazı salgı bezleri haftalar boyunca dondurularak tekrar eski durumlarına getirildiler. Ancak teknik, bütün bir organa uygulanınca işler değişti.

http://www.scq.ubc.ca/wp-content/uploads/2006/07/cryobiology2.jpg

Son yıllarda çoğu kriyobiyolog, anestezi edilmiş hayvanlardan alınan böbrek ve karaciğer gibi canlı organları dondurup eriterek eski haline döndürmek için çalışmaktadır. Ancak pek başarılı oldukları söylenemez. Canlılığını yitirmeyen organlar, mükemmel şartlarda ancak birkaç dakika dondurulanlardır. Bir saatten daha uzun bir süre dondurulan organlar ise hayâtîyetlerini yitirmişlerdir.

Organların muhafazasında hücrelere oranla çıkan problemlerin temelinde: Organların, hücre veya dokulardan çok daha kompleks olması yer almaktadır. Vücudun hücreleri veya çoğu dokusu, donmuş bir halde muhafaza edilebilir, zira bu hücrelerin büyük bir kısmı çevreyle doğrudan irtibat halindedir. Bu yüzden bir bütün halinde dondurulup eritilebilirler. Organların ise ancak bir kısım hücreleri çevreyle aracısız temas halindedir. Bu sebeple bir tarafları diğer taraflardan daha hızlı donar. Eşit olmayan bu donma yüzünden bütün organ tahrip olur.

Organın hücre ve dokulara göre boyutlarının büyük olması, gliserol ve DMSO gibi koruyucu kimyevî maddelerin donma gerçekleşmeden önce bütün hücrelere erişmesini engeller. Aynı şekilde erime anında organdan bu maddelerin arındırılması da güçleşir. Eğer bu kimyevî maddeler bütün hücrelere ulaşamaz veya süreç sonunda organdan uzaklaştırılamazsa organ ölür. Ayrıca bu tür maddelerle organı muhafaza etmeye çalışmak da risklidir. Miktarlarındaki artış hücreler için zehirleyici tesir yapabilir. Bu yüzden karaciğer ve böbrek gibi organların muhafazasında kullanılan maddelerin miktarına çok dikkat edilir.

Öte yandan dokular tek tip hücreden teşekkül etmiştir ve bu hücrelerin hepsi aynı anda donar. Organlar ise muhtelif hücrelerden oluşmuştur. Her bir farklı tip hücre, farklı bir sıcaklıkta donar. Bu yüzden kriyobiyologlar gerek dondurma gerekse eritme süreçlerinde geçen sürelere çok dikkat etmek zorundadırlar.

En son problem ise en güç olanıdır. Dokular ve hücreler donduklarında bilim adamları, hücre zarlarının dışında bir miktar buzun teşekkül edeceği beklentisi içine girerler. Gerçekten de bu buzlar görülür ve kimse onlara o kadar fazla ehemmiyet vermez. Ancak bu buzlar bir organın içinde ortaya çıkarsa ciddî bir durum söz konusudur. Organlar son derece düzenli yapılardır. Tek tek hücrelerden meydana gelmiş olmasına rağmen bu hücreler bir araya gelerek kompleks yapılar oluştururlar, bu yapılar da başka hücrelerle irtibat halindedir. Buz bu yapıları bozarak organı tahrip eder. İşte bütün bu problemler yüzünden ölülerin dondurulması çalışmalarından şimdilik pek başarı beklenmemektedir.

Hastahanelerde donmuş organlara duyulan ihtiyacın ne kadar çok olduğu bilinir. Eğer muhafaza işlemlerinde zaman sınırı olmasaydı, organ transplantasyonları çok daha başarılı olacaktı. Doktorlar da organ vericisinden alıcıya koşuşturmaktan kurtulup, plân yapmak için daha fazla zaman bulacaklardı.

Kriyobiyoloji teknolojisi iki yeni teknoloji ile de irtibat halindedir. Bunlar in vitro (metabolizma dışında yapılan) döllenme ile embriyo transferidir. İn vitro döllenme (veya tüp bebek ) sperm ve yumurtanın rahim dışında, genelllikle cam bir kapta bir araya gelmesini mümkün kılar. Daha sonra zigot rahime yerleştirilir. Embriyo transferinde ise embriyo, bir uterustan diğerine aktarılır. Bu iki işlem sayesinde kısır insanların çocukları olabilir.

Kriyobiyoloji, bir kadının yumurta hücrelerinin belli bir müddet dondurularak saklanabileceği fikrini de doğurmuştur. Yani ilk kez, bir kadının yumurtalarından bir kısmını dondurup bunları gelecekte kendisine yerleştirmek mümkün gözükmektedir. Öte yandan ikiz doğurmak isteyen, ama ikisini de aynı anda doğurmak istemeyen bir kadının yumurtalarından biri alınıp dondurulabilir. Birinci ikiz doğduktan sonra ikincisine ait yumurta eritilerek annenin uterusuna yerleştirilebilir.

Organ nakliyle insanların hayatlarını uzatmak fikri uzun zamandan beri gündemdedir. 3 Aralık 1967'de, Güney Afrika'da, Dr. Christian Neethling Barnard, 25 yaşındaki bir kadının kalbini, 54 yaşındaki bir kadına başarıyla naklettiğinden beri organ transplantasyonları neredeyse sıradan operasyonlar hâline gelmiştir. 20-30 yıl içinde hemen hemen bütün organlar nakledilmeye başlanmıştır. Bu transplantasyonlarda organlar genellikle genç vericilerden alınarak daha yaşlı olanlara nakledilirler. Bu organların daha genç olmasının, ameliyat edilen hastanın hayatını olumlu yönde etkileyeceği açıktır.

1980'li yıllarda Mexico'daki doktorlar, iki Parkinson hastasını, kendi adrenalin guddelerinden aldıkları doku parçalarını beyinlerine naklederek tedavi etmeyi başardılar. Adrenal guddelerinin iç kısmında yer alan adrenal medulla dokusu, bu hastaların beyinlerinde bulunmayan kimyevî bir madde olan 'dopamin' üretir. Bu madde, adrenalin ve norepinefrine ilaveten ihtiyaç duyulan bir transmitterdir. Bu nakiller, 1982'de İsveç'te yapılan bir adrenal transplantasyonunu takiben yapılmıştır.

http://arsiv.ntvmsnbc.com/news/92524.jpg

Ancak adrenal transplantasyonları, Parkinson hastalığı tedavisinde sadece ilk safhadır. İkinci safhada bir fetus (anne karnındaki bebek)un beyin dokusu, yetişkin hastaya nakledilir. Fetusa ait bu doku gerçekten mükemmeldir. Yetişkin bir hayvanın beyninin bir kısmına transplant edilen fetal doku, çevresindeki hücrelerin kimliğine bürünür ve diğer beyin bölgelerine sinir lifleri göndererek gerekli bütün irtibatları sağlar.

Fetal hücrelerin bunu, hasar görmüş beyin dokusu tarafından salgılanan belli kimyevî unsurlara kitlenerek ve bu "koku"nun en yoğun olduğu yerlere sinir liflerini göndererek yaptığı tahmin edilmektedir. Bu lifler, hasarlı beyin dokusuna doğru giderken, fetal hücreler bu bölgeyle normalde birleşik durumda bulunan hücrelerin kimliğine bürünürler, hattâ bu hücrelere ait gerekli taşıyıcı kimyevî maddeleri bile üretmeye başlarlar. Sonuçta fetal hücreler, eski hücrelere ait bir kıtlığın olduğu bölgelere doğru hareket ederek beynin bu hasarlı bölgesindeki hücrelerle gerekli irtibatları kurarlar. Belki de Alzheimer, Parkinson gibi başlıca beyin rahatsızlıkları ile omurilik yaralanmaları bu şekilde canlı fetal dokular kullanılarak tedavi edilebilecektir

Beyne yapılan bu "aşılama" benzeri doku nakilleri, kan-beyin bariyeri sebebiyle oldukça az etkilidir. Birçok maddenin ve hücrenin beyne ulaşmasına engel olup beyni zararlı tüm mikroplardan koruyan bu bariyer, aynı zamanda bu aşılanan parçayı da sınırlı olarak geçirir. Bu da beyni bağışıklık yönünden tecrit edilmiş bir bölge hâline getirir. Bu yüzden beyin dokusu nakilleri genellikle reddedilmez.

Kriyobiyoloji ve embriyo transferi bir insanın kendi zigotuna ait birkaç hücreyi alıp dondurarak saklamasını mümkün kılmaktadır. Bu insanın yaşlandığında bu hücrelerden birini eriterek bir vekil annede büyütmesi, sonra da hasar görmüş beyin hücrelerinin yerine bu embriyonun taze beyin hücrelerini aktarması muhtemeldir.

http://www.smh.com.au/ffximage/2007/10/26/IVF_071026023118232_wideweb__300x450.jpg

Ancak insanlar yaşlanmayı yavaşlatmak veya vücutlarının biyolojik saatlerini değiştirmek istiyorlarsa işe vücudun genetik şifrelerininyer aldığı DNA'lardan başlamalıdırlar. Genetik bilim sayesinde hücrelerin genlerini ayırıp tekrar birleştirmek mümkün olmaktadır.

Genetik mühendisleri DNA üzerindeki çalışmaları ile insan insülini ve büyüme hormonu üreten eden, sızan petrolü parçalayabilen bakterilerle, virüslerin genlerine ev sahipliği yapan bitkiler üretmeyi başardılar. Bu tür yabancı genlerin, bitkileri hastalık ve böceklere karşı daha dayanıklı yaptığı görüldü.

Birçok laboratuar, gen işaretleyicilerini kullanarak çok sayıda ırsî hastalığın sorumlusu genleri keşfettiklerini ilan etmişlerdir. Gen işaretleyicileri, aynı kromozom üzerinde yakınlarda bir yerde bulunan ve bir aileye ait soylar boyunca araştırılan geni izlemek için bayrak gibi kullanılan, düzensiz hareket eden genlerdir. Bilim adamları bunları, kromozomları enzimlerle dilimleyerek ve daha sonra da ortaya çıkan bu kromozom parçalarının şekillerine bakarak bulurlar. Belli parçalar, ırsî hastalıkla birlikte öbür nesle aynen aktarılır. Bu tür işaretleyiciler, Huntington hastalığı, kas distrofisi (adalelerin gelişmemesi), kistik fibrosis (kronik nefes darlığı) ve polikistik böbrek rahatsızlıklarına sebep olan genlerin yerlerini tespit etmek için kullanılır. Son yıllarda manik depresyon ve Alzheimer hastalığına sebep olan genler de işaretleyicileri yardımıyla tespit edilmiştir.

Bu gelişmeler sayesinde bilim adamları ailelerde kimin belirli genetik hastalıklara eğilimli genler taşıdığını bulabilirler. Bunun için hastalık genini taşıdığı bilinen birinden ve taşımadığı bilinen bir başkasından kan örnekleri almaları yeterlidir. Ancak bu genleri yerlerinden çıkarmak veya normal genlerle değiştirmek için daha zamana ihtiyaç vardır.

Son tahminlere göre insan vücudunu teşkil eden 100.000 ila 300.000 gen mevcuttur. Şu ana kadar ancak bir kaç yüz tanesi tecrit edilip bütün genetik dizileri açığa çıkarılabilmiştir. Öte yandan 3000 kadar genetik hastalığa sebep olan genleri tespit etmek de mümkündür.Mevcut genlerin bir kısmının vücudun biyolojik saatini kontrol ettiği düşünülmektedir.İnsan vücudundaki zamanın tik takları belki de yakında kısmen de olsa kontrol edilebilecektir. O zaman yaşlanma ve ölüm geçici bir süre için durdurulabilecektir.

Teşekkürler.

bi kere haberlerde bişey izlemiştim, japonyada bi adam dağda mahsur kalmış ve kış uykusuna yatmış.

ben bigün bunun gerçekleştirilebileceğini düşünüyorum.

bi kere haberlerde bişey izlemiştim, japonyada bi adam dağda mahsur kalmış ve kış uykusuna yatmış.

ben bigün bunun gerçekleştirilebileceğini düşünüyorum.

Evet,Japonya'da 24 gün boyunca,uyku halinde ve 22 derece vücut ısısıyla yaşayan -Mitsutaka Uşikoşi- belediye memurunu söylüyorsun...

Belediye memurunun,uyuyarak,yaşamsal faaliyetlerini minimum düzeyde kullandığı ve bunun Hibernation (Kış uykusu) ile mantıken aynı oluşu,bilim insanlarını gerçekten şaşırtmıştı...

vanilla sky da da bunun benzeri bir olay vardı.neden olmasın diyorum hiçbir şey imkansız değildir sonuçta..

tşk paylaşım için (:

organların içerisinde buzlanma olmasını sanırım hiç bir zaman çözemeyecekler.

Çözülemeyecek diye birşey yok,10 yıl sonra 20 yıl sonra veya 200 yıl sonra çözülür,ama "çözülür".Buradaki problem şudur; su donunca hacmi artar ve hacmi artan su tüm hücre membranlarını parçalar ve böylelikle hücrenin işlevselliğini yitirmesine yol açar...

Farklı alternatif yollarla olabilir diye düşünüyorum,kış uykusuna yatan hayvanlardaki bu hibernation geni,insanlara kopyalanabilirse, bu olayı mümkün kılar,fakat kopyalanmadan önce insan için modifiye edilmesi gereklidir...