Украинские учёные продлевают жизнь, усыпляя углекислым газом

Украинские учёные считают, что их открытие изменит будущее медицины. В одной из лабораторий они особым способом усыпляют крыс и пчёл. Опыты успешны, хотя браться за гипобиоз человека пока не решаются

Наглядный пример гипобиоза (греч. гипо – снижение) в живой природе – зимняя спячка медведя. У зверя в это время существенно снижается температура тела, замедляется сердцебиение. Сделать подобное состояние контролируемым и научиться вводить в него человека – об этом учёные мечтают уже второе столетие. Зачем? Хотя бы затем, что при работе «на холостых оборотах» организм нечувствителен к боли, а хирургические разрезы и рассечения не кровоточат.

Проще, чем думали
Меньше десяти лет назад журнал Deutschland предположил, что освоение гипобиоза окажется в десятке достижений ближайшего будущего. В том, что время настало, уверен профессор Киевского национального аграрного университета Сергей Мельничук. Ещё школьником он начал интересоваться процессами замедления жизнедеятельности организмов. В студенческие годы будущий биолог предположил, что медведи, прежде чем впасть в спячку, плотно закупоривают берлогу не просто так: вдыхая углекислый газ, вырабатываемый собственным организмом, животное само вводит себя в состояние гипобиоза. К сегодняшнему дню профессор Мельничук провёл тысячи экспериментов по подтверждению своей «газовой теории», подготовил сотни научных докладов.



Лаборатория биохимии гипобиоза животных в аграрном университете, где ставят уникальные опыты, скорее напоминает школьный кабинет химии. Дорогой аппаратуры нет; много колб, мензурок. И – люди в белых халатах. То, до чего они додумались, пока недоступно зарубежным научно-исследовательским центрам.
–В шестидесятые-семидесятые годы мировая наука пришла к выводу, что классические биохимические процессы не являются ключевыми для развития гипобиоза, – объясняет заместитель директора лаборатории профессор Виталий Жулай. – Появились теории, что всё дело в ДНК или геноме. И ответ искали на уровне субклеточных структур, а вот о классической биохимии забыли. К тому же результаты исследований углекислоты, которые проводили наши учёные, не были обнародованы – они остались без внимания исследователей.

Сон пчелы
Виталий подходит к холодильнику «Снежинка», в котором своей участи ждут около 30 пчёл, и помещает насекомых в стеклянную герметичную ёмкость, напоминающую супницу. В неё закачивают углекислый газ. Проходит немного времени, и пчёлы замирают.
–В таком состоянии их можно продержать до 6 суток, – говорит Виталий Жулай. – В отличие от крыс, для пчёл гипобиоз – не чужеродное состояние. Зимой эти насекомые собираются в большой клубок и греют друг друга. А в середине создают высокую концентрацию CO2: чтобы перезимовать, они устраивают себе гипобиотические условия.

Для каждого вида животных в лаборатории подбирают определённое соотношение углекислого газа и воздуха. Сложность заключается в том, чтобы формула оказалась правильной. Например, для крысы и для кролика состав газовой смеси разный. Отличается и срок, который то или другое животное способно провести в искусственной спячке. Кролик может находиться в гипобиозе только два часа, крыса – около шести, а рыбы – до суток. Чем примитивнее организм, тем дольше он выдерживает заторможенное состояние, не свойственное ему от природы.

Люди и слоны
Человек как наиболее высокоразвитый организм, по мнению Сергея Мельничука, может находиться в гипобиозе всего несколько часов. Но даже это время означает многое.

–Некоторые возбудители инфекций не выдерживают той температуры, до которой охлаждается тело в гипобиозе, – говорит профессор Мельничук о пользе, с которой можно было бы применять его метод. – Второе, наиболее интересное применение этого состояния – анестезия: пациент, погружённый в гипобиоз, практически бесчувствен. Сейчас для анестезии применяют химические препараты: гипобиоз по сравнению с этими способами наименее вреден.

Для хирурга гипобиоз пациента означал бы экономию 30% операционного времени: сердце в этом состоянии замедляет ритм, и значит, отпадает забота о кровотечениях. А при операциях «под гипобиозом» не нужно будет останавливать этот орган, как поступают сейчас. Хирург будет успевать накладывать швы в промежутках между сердечными сокращениями: гипобиозный пульс – один удар в 6-10 секунд.

Когда в Украине начнутся опыты по введению в гипобиоз человека, Сергей Мельничук сказать затрудняется, хотя и ведёт переговоры с Харьковским институтом криобиологии и киевским Институтом им. Амосова.
–Теоретически всё просто, – говорит он. – Достаточно добавить нужное количество углекислоты в капельницу с физраствором. Вода насыщается углекислым газом, получается газировка, и человек постепенно отключается. Но слишком велика ответственность.

Профессор считает, что ещё предстоит разобраться с тонкостями техники погружения человека в гипобиоз. Что касается денег на опыты по изучению явления, то финансирует исследования только Национальный аграрный университет. Здешние специалисты сами придумывают и создают оборудование для экспериментов. На Западе подобные исследования обошлись бы не менее чем в миллион долларов, с досадой говорят наши учёные. Правда, баллон с углекислым газом, который стоит несколько десятков гривен и которого хватит на гипобиоз стада из двадцати слонов, у них есть.

Где можно применять гипобиоз
Кроме альтернативы наркозу, гипобиотическое воздействие может использоваться в разных целях


Консервация крови
Оказывается, кровь тоже можно ввести в гипобиоз и таким образом законсервировать. Пациент становится донором для самого себя: если необходимо – например, во время операции – его кровь всегда под рукой. Эксперимент по переливанию «гипобиозной» крови собаке прошёл успешно.



Борьба с инфекциями
Суслик погибает от чумы в течение нескольких часов. Но, находясь в гипобиозе он, не поддаётся инфекции.




Спасение раненых
Пострадавшего в ЧП и находящегося в критическом состоянии человека можно усыпить до оказания специальной помощи. А пациенты, нуждающиеся в трансплантации органа, смогут подобным образом дожидаться донорского материала.



Против бесплодия
Жизнеспособные сперматозоиды мужчины, страдающего бесплодием, «усыпляют» до тех пор, пока их не наберётся достаточное количество. Потом «будят» и направляют по назначению.



Живая рыба
Карп, например, портится очень быстро: порой быстрее, чем его успевают купить. В специальном рыбовозе, оснащённом оборудованием для гипобиоза, рыба будет дремать, оставаясь живой.