Motori di Creazione - L'Era Prossima della Nanotecnologia
di K. Eric Drexler

Parte Seconda: I PROFILI DEL POSSIBILE

Capitolo 8: Longevità in un mondo aperto
Capitolo 9:Una porta sul futuro
Capitolo 10: I limiti dello sviluppo

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Capitolo 8: Longevità in un mondo aperto  

Perché Non Dovrebbero Esistere Macchine di Riparazione Cellulare?
Guarire e Proteggere la Terra
Longevità e Pressione Demografica
Gli Effetti dell'Anticipazione
Progressi nell'Estensione della Vita

La lunga abitudine alla vita ci indispone a morire.
- Sir THOMAS BROWNE

Le macchine di riparazione cellulare sollevano interrogativi sul valore da attribuire al prolungamento della vita umana. Non si tratta di questioni esclusive dell'etica medica odierna, la quale di solito si interessa ai dilemmi posti da trattamenti rari, costosi e solo parzialmente efficaci. Si tratta invece di questioni che riguardano il valore di una vita lunga ed in salute, ottenuta attraverso mezzi tutt'altro che costosi.

Per le persone che attribuiscono un valore alla vita umana e che amano vivere, tali questioni potrebbero non aver bisogno di risposta. Ma dopo una decade segnata da preoccupazioni per la crescita demografica, per l'inquinamento e per l'impoverimento delle risorse, molte persone potrebbero interrogarsi sulla desiderabilità di una estensione della vita; preoccupazioni di questo tipo hanno incoraggiato la diffusione di memi pro-morte. Tali memi vanno esaminati nuovamente, poiché molti di essi hanno radici in una visione del mondo ormai obsoleta. La nanotecnologia modificherà ben più che la semplice aspettativa di durata della vita umana.

Conquisteremo i mezzi per curare non solo noi stessi, ma per curare la Terra stessa dalle ferite che le abbiamo inflitto. Poiché salvare delle vite accrescerà il numero dei vivi, l'estensione della vita solleverà questioni riguardo le conseguenze derivanti da una maggiore presenza di persone. La nostra capacità di curare la Terra sarà invece una minore causa di controversie.

Inoltre, è certo che le stesse macchine di riparazione cellulare fomenteranno controversie. Esse perturbano le assunzioni tradizionali riguardanti i nostri corpi e i nostri futuri: il nostro scetticismo, in conseguenza, si attenua. Le macchine di riparazione cellulare richiederanno svariati importanti passi avanti tecnologici: il nostro scetticismo, in conseguenza, si rafforza. Poiché la possibilità o l'impossibilità di macchine ripara-cellule genera importanti interrogativi, ha senso considerare quali obiezioni potrebbero sollevarsi.

Perché Non Dovrebbero Esistere Macchine di Riparazione Cellulare?  

Quale tipo di argomento potrebbe suggerire che le macchine ripara-cellule sono impossibili? Un argomento di successo deve far fronte ad alcune strane tortuosità. Esso deve in qualche modo sostenere che le macchine molecolari non possono costruire e riparare cellule, e contemporaneamente acconsentire che le macchine molecolari nei nostri corpi riescano a costruire e riparare cellule ogni giorno. Un arduo problema, per gli scettici incalliti! Vero è che le macchine artificiali dovrebbero fare quello che la natura non riesce a compiere, ma questo non vuol dire che abbiano bisogno di qualcosa di qualitativamente nuovo. Sia i dispositivi di riparazione naturali che quelli artificiali devono raggiungere, identificare e ricostruire delle strutture molecolari. Potremmo migliorare gli enzimi riparatori del DNA semplicemente comparando filamenti distinti di DNA, uno alla volta, per cui risulta ovvio che la natura non ha scovato tutti i possibili trucchi. Poiché questo esempio demolisce ogni generica argomentazione riguardante l'ipotesi che le macchine riparatrici non possano migliorare la natura, una buona causa contro le macchine ripara-cellule pare difficile da impostare.

Inoltre, due questioni di carattere generale meritano delle risposte dirette. Anzitutto, nelle decadi a venire dovremmo attenderci di conquistare la longevità anche se molte persone ci hanno provato per millenni ed hanno fallito? Ed ancora, se davvero dobbiamo utilizzare macchine ripara-cellule per estendere le nostre vite, perché la natura (che ha prodotto macchine riparatrici per miliardi di anni) non si è già perfezionata fino a quel punto?

La gente ci ha provato ed ha fallito.

Per secoli, gli umani hanno desiderato di trovare una scappatoia alla brevità del loro arco vitale. Fin troppo spesso, un Ponce de Leon o un dottore ciarlatano hanno promesso una miracolosa pozione, ma tutte le pozioni proposte non hanno mai funzionato. Queste statistiche di fallimento hanno persuaso qualcuno che, poiché tutti i tentativi sono finora falliti, tutti i tentativi saranno sempre destinati al fallimento. Queste persone affermano che "invecchiare è naturale" e ciò sembra loro abbastanza ragionevole. I progressi medici hanno scosso i loro modi di vedere, ma fino ad ora i progressi hanno per lo più semplicemente ridotto le morti premature, e non davvero esteso la massima durata di vita.

Ma adesso, i biochimici hanno cominciato a lavorare sull'analisi delle macchine che costruiscono e controllano le cellule. Hanno imparato ad assemblare virus e a riprogrammare batteri. Per la prima volta nella storia, gli umani stanno esaminando le loro proprie molecole, svelando così i segreti della vita. Sembra che gli ingegneri molecolari combineranno infine la loro conoscenza biochimica migliorata, assieme a macchine molecolari migliori di quelle naturali perché in grado di imparare a riparare le strutture di tessuto danneggiate e di ringiovanirle. Ciò non costituisce nulla di strano; sarebbe strano, piuttosto, se conoscenza ed abilità tanto potenziate non conducessero a risultati eclatanti. La massiccia statistica dei fallimenti passati è semplicemente irrilevante, perché mai prima d'ora abbiamo tentato di costruire delle macchine ripara-cellule.

La natura ha provato ed ha fallito.

La natura ha costruito macchine di riparazione cellulare. L'evoluzione ha rappezzato gli animali multicellulari per centinaia di milioni di anni, eppure tutti gli animali progrediti invecchiano e muoiono, poiché le nanomacchine naturali riparano le cellule in modo imperfetto. Quindi, perché mai sarebbe possibile ottenere dei miglioramenti?

I ratti diventano adulti in pochi mesi, per poi invecchiare e morire nell'arco di circa due anni - e tuttavia gli umani si sono evoluti per vivere oltre trenta volte più a lungo. Se una longevità ancor più grande fosse lo scopo principale dell'evoluzione, anche i ratti vivrebbero più a lungo. La durevolezza ha i suoi costi(1): riparare le cellule richiede un investimento in termini di energia, materiali e macchine riparatrici. I geni di ratto comandano i corpi dei ratti ad investire più sulla rapidità dei tempi di accrescimento e compimento della riproduzione, che non su una meticolosa auto-riparabilità. Un topo quotidianamente impegnato nel crescere in dimensioni correrebbe il rischio molto più grande di diventare, anzitutto, lo spuntino per un gatto. I geni di ratto hanno prosperato trattando i corpi di ratto come fossero degli economici vuoti a perdere. I geni umani si disfano in modo analogo dei corpi umani, sebbene lo facciano dopo una vita di qualche dozzina di volte più lunga di quella di un ratto.

Ma la superficialità delle riparazioni naturali non è l'unica causa dell'invecchiamento. I geni trasformano le cellule delle uova in individui adulti, lungo uno schema di sviluppo che procede a velocità relativamente costante. Questo schema è piuttosto consistente perché l'evoluzione raramente modifica un progetto di base. Proprio come lo schema di base del sistema DNA-RNA-proteine è rimasto congelato alla logica di diversi miliardi di anni fa, così lo schema di base dei segnali chimici e delle reazioni dei tessuti che guidano lo sviluppo dei mammiferi ha preso forma vari milioni di anni fa. Sembrerebbe che questo processo abbia un cronometro associato, impostato per avanzare secondo differenti velocità in differenti specie, e che questo cronometro sia abbinato ad un programma in esecuzione.

Quali che siano le cause dell'invecchiamento, l'evoluzione ha ben pochi motivi per eliminarle. Se i geni costruissero individui capaci di resistere per millenni, trarrebbero ben poco vantaggio dal loro sforzo di "replicarsi". La maggioranza degli individui morirebbe comunque in relativa giovinezza, per inedia, incidenti o malattie. Come Sir Peter Medawar ha fatto notare(2), un gene che aiuta i giovani (che sono tanti) ma danneggia i vecchi (che sono pochi) riesce comunque a replicarsi bene, e quindi si diffonde lungo tutta la popolazione. Se geni di questo tipo finiscono per accumularsi in quantità sufficiente, gli animali diventano programmati per morire.

Alcuni esperimenti condotti dal Dr. Leonard Hayflick(3) suggeriscono che le cellule contengono "dei cronometri cellulari" (clocks) che contano il numero di divisioni cellulari ed arrestano il processo quando il conteggio totale diventa troppo alto. Un meccanismo di questo tipo(4) può essere di aiuto per gli animali più giovani: se alterazioni simili a quelle indotte dal cancro cominciano a provocare una divisione della cellula eccessivamente rapida ma nel contempo non riescono a distruggere il cronometro interno alla cellula, l'accrescimento del tumore resta contenuto su una estensione limitata. In questo modo, il cronometro cellulare preverrebbe la crescita illimitata di un cancro autentico. Tuttavia, cronometri di questo tipo danneggerebbero gli animali più vecchi perché arresterebbero la divisione delle cellule(5) e quindi metterebbero fine al rinnovamento dei tessuti. Gli animali, quindi, beneficerebbero di una ridotta incidenza di cancri durante la loro giovinezza, per quanto abbiano buoni motivi per lamentarsi di questo meccanismo se riescono a sopravvivere fino alla vecchiaia. Ma i loro geni non stanno ad ascoltare le loro lagnanze perché hanno già da tempo abbandonato la nave sotto forma di copie di se stessi passate alla generazione successiva. Con le macchine ripara-cellule saremo in grado di riazzerare i cronometri cellulari. Nulla suggerisce che l'evoluzione abbia perfezionato i nostri corpi al di là dei requisiti minimi di funzionalità in termini di sola sopravvivenza e riproduzione. Gli ingegneri non cablano i computer con fibre lente nel propagare i segnali come lo sono le nostre fibre nervose, e se non lo fanno hanno delle ottime ragioni. L'evoluzione genetica (a differenza di quella memetica) non è stata in grado di compiere il balzo di qualità verso nuovi materiali e nuovi sistemi, ed ha invece continuato a raffinare ed estendere quelli vecchi.

Le macchine di riparazione cellulare cadono ben lontane dai limiti del possibile; infatti non hanno dei computer a dirigerle. La mancanza di nanocomputer nelle cellule, ovviamente, dimostra soltanto che i computer non possono evolversi gradualmente da altre macchine molecolari (o più semplicemente che ciò non è accaduto). La natura ha fallito nella costruzione delle migliori possibili fra le macchine ripara-cellule, ma l'ha fatto per abbondanti motivi.

Guarire e Proteggere la Terra  

Il fallimento del sistema biologico della Terra nell'adattarsi alla rivoluzione industriale è altrettanto facile da comprendere. Dalla deforestazione alla diossina, abbiamo causato danni a ritmi più rapidi di quelli con cui l'evoluzione può rispondere. Mano a mano che è cresciuta la nostra richiesta di cibo, beni e servizi, il nostro uso della tecnologia di mole ci ha costretti a continuare ad infliggere questi danni. Con la tecnologia futura, tuttavia, sapremo fare molto di più per il nostro beneficio e tuttavia arrecando meno danno alla Terra. E in più, saremo in grado di costruire macchine per riaccomodare il pianeta, capaci di correggere i danni già inflitti. Le cellule non sono le sole cose che desideriamo riparare.

Consideriamo il problema dei rifiuti tossici. Siano essi nell'aria, nel suolo o nell'acqua, i rifiuti ci preoccupano perché possono danneggiare i sistemi viventi. Ma qualsiasi materiale che interagisca con le macchine molecolari della vita è al tempo stesso influenzabile da altre forme di macchine molecolari. Ciò significa che sapremo progettare delle macchine spazzine che rimuovano questi veleni (6) da qualsiasi luogo possano arrecare danno alla vita.

Alcuni rifiuti, come la diossina, consistono di molecole dannose ma composte da atomi che sono invece innocui se considerati singolarmente. Le macchine spazzine renderanno innocui i rifiuti di questo tipo, modificando la disposizione dei loro atomi. Altri rifiuti, come il piombo e gli isotopi radioattivi, contengono atomi dannosi in ogni caso. Le macchine spazzine li raccoglieranno per redisporli in uno qualsiasi degli innumerevoli modi possibili. Il piombo proviene dalle rocce della Terra e gli assemblatori potrebbero quindi accorparlo tutto insieme, costruendo rocce di piombo nelle stesse miniere da cui esso proviene. Anche gli isotopi radioattivi potrebbero venire isolati dalle cose viventi, sia costruendo con essi delle rocce stabili, che grazie ad altri metodi drastici. Utilizzando sistemi di trasporto spaziale economici ed affidabili potremmo seppellire gli isotopi radioattivi nelle aride rocce prive di vita della Luna. Utilizzando delle nanomacchine, potremmo seppellirli in contenitori auto-riparanti e auto-sotterranti delle dimensioni di colline e alimentate dalla luce solare. Questi contenitori sarebbero più sicuri di qualsiasi tanica o roccia passive.

Con gli assemblatori-replicatori saremo anche capaci di rimuovere i miliardi di tonnellate di diossido di carbonio che la nostra civiltà brucia-carburanti ha scaricato nell'atmosfera. I climatologi ritengono che l'accumulazione di strati di diossido di carbonio, intrappolando l'energia solare, scioglierà almeno in parte le calotte polari e provocherà, attorno alla metà del ventunesimo secolo, l'innalzamento del livello dei mari e l'inondazione delle coste. Gli assemblatori-replicatori, tuttavia, renderebbero sufficientemente economica l'energia solare da eliminare la necessità di carburanti fossili (7). Nanomacchine alimentate dal sole saranno in grado, come fanno già gli alberi, di estrarre diossido di carbonio dall'aria (8) e spezzare le sue molecole per liberarne l'ossigeno. A differenza degli alberi, le nanomacchine saranno capaci di sviluppare delle profonde radici in cui immagazzinare il carbonio, per depositarlo infine di nuovo nelle vene minerarie di carbone e nei giacimenti di petrolio da cui esso proviene.

Le future macchine di guarigione della Terra potranno anche aiutarci a recuperare paesaggi devastati e ripristinare ecosistemi danneggiati. Gli scavi minerari hanno raschiato e butterato la Terra; l'incuranza l'ha immondata. La lotta ai fuochi forestali ha lasciato prosperare il sottobosco, sostituendo l'ariosità da cattedrale delle foreste, con una fitta boscaglia che alimenta fuochi ancora più pericolosi. Utilizzeremo robot sofisticati ed economici per invertire questi effetti ed altri. Poiché tali robot saranno capaci di smuovere rocce e suolo, essi disegneranno nuovamente l'aspetto dei paesaggi dilaniati. Capaci di diserbare e di smaltire, nelle foreste naturali essi si sostituiranno all'efficacia estirpatrice dei fuochi senza doverle danneggiare o devastare. Capaci di sollevare e smuovere gli alberi, essi alleggeriranno i suoli troppo densi, consentendo la reforestazione di nude colline. Fabbricheremo dispositivi della dimensione di scoiattoli con una predilezione per la vecchia immondizia. Fabbricheremmo dispositivi simili ad alberi con radici profondamente diffuse, e ripuliremo il suolo dai pesticidi e dagli acidi in eccesso. Fabbricheremo netturbini delle dimensioni di insetti per far pulizia dei licheni e per divorare la vernice spray. Fabbricheremo qualsiasi altro dispositivo sia necessario a ripulire il disastro lasciato dalla civiltà del ventesimo secolo.

Dopo aver fatto pulizia, ricicleremo la maggior parte di queste macchine, lasciando in circolazione solo quelle che ancora sono necessarie per proteggere l'ambiente da una civiltà in ogni caso più pulita poiché basata sulla tecnologia molecolare. Questi dispositivi, più duraturi dei primi, integreranno gli ecosistemi naturali dove potrebbe ancora risultare necessario, per bilanciare e curare gli effetti dell'umanità. Renderli efficaci, non dannosi e nascosti, sarà un'arte che richiederà non solo l'aiuto dell'ingegneria automatizzata, ma anche la conoscenza della natura e un certo senso artistico.

Con le tecnologie di riparazione cellulare saremo persino in grado di resuscitare alcune specie dalla loro apparente estinzione. Il quagga africano, un'animale simile alla zebra, si è estinto circa un secolo fa, ma una pelle di quagga è tuttora conservata sotto sale in un museo Tedesco. Alan Wilson della University of California a Berkeley, ed i suoi collaboratori (9), hanno utilizzato degli enzimi per estrarre frammenti di DNA dai tessuti muscolari connessi a questa pelle. Hanno clonato i frammenti in un batterio, li hanno confrontati con quelli di una zebra ed hanno riscontrato (come ci si attendeva) che i geni delle due specie mostravano uno stretto rapporto evolutivo. Sono anche riusciti ad estrarre e replicare del DNA da una pelle di bisonte vecchia un secolo, nonché da alcuni mammuth vecchi di millenni che si sono conservati integralmente nel perfamafrost artico. Questi successi sono ben lontani dalla clonazione di una intera cellula o di un intero organismo; la clonazione di un singolo gene ne lascia grosso modo altri 100.000 non clonati, e la clonazione di ogni singolo gene in una cellula non equivale alla riparazione della cellula, sebbene dimostri che il materiale ereditario di queste specie è riuscito a sopravvivere fino ad oggi.

Come ho descritto nel capitolo precedente, macchine che confrontino diverse copie danneggiate di molecole di DNA saranno anche in grado di ricostruire il suo originale privo di danni, ed i miliardi di cellule in una pelle essiccata contengono miliardi di copie del DNA. Da tali copie saremo in grado di ricostruire DNA non danneggiato, ed attorno ad esso sapremo costruire cellule non danneggiate di qualsiasi tipo desideriamo. Alcune specie di insetti passano l'inverno in forma di cellule uovo, per poi essere riportate alla vita dal calore della primavera. Analogamente, le specie "estinte" passeranno attraverso il ventesimo secolo come cellule muscolari e pelle, per essere convertiti in uova fertili ed essere infine essere riportate alla vita da macchine ripara-cellule.

La Dottoressa Barbara Durrant, psicologa della riproduzione presso lo Zoo di San Diego, sta conservando in un congelatore crionico alcuni campioni di tessuti prelevati da specie in via d'estinzione. Ne potrebbe derivare qualcosa di più prezioso di quello che la maggior parte della gente odierna potrebbe attendersi. Preservare semplicemente dei campioni di tessuto non preserva la vita di un animale o di un ecosistema, ma potrebbe preservare l'ereditarietà genetica delle specie campionate. Saremmo degli incoscienti se non stipulassimo questa polizza assicurativa contro la perdita permanente delle specie. Sicché, la prospettiva di macchine ripara-cellule incide sulle nostre scelte odierne.

L'estinzione non è un problema nuovo. Circa 65 milioni di anni fa scomparve la maggior parte delle specie allora esistenti, incluse tutte le specie di dinosauri. Nel libro di pietra della Terra, la storia dei dinosauri termina su una pagina consistente in un sottile strato di argilla. L'argilla è ricca di iridio, un elemento piuttosto comune in asteroidi e comete. La migliore teoria corrente afferma che dal cielo cadde qualcosa che colpì violentemente la biosfera terrestre. L'impatto sprigionò una energia equivalente all'esplosione di cento milioni di milioni di tonnellate di TNT, provocando la diffusione di polveri ed instaurando un "inverno asteroidale" di estensione planetaria.

Negli eoni trascorsi da quando le cellule viventi si sono per la prima volta raggruppate assieme a formare i vermi, la Terra ha sofferto cinque grandi estinzioni. Appena 34 milioni di anni fa, ossia quasi 30 milioni di anni dopo la morte dei dinosauri, uno strato di gocce vitree si depositò sul fondo del mare. Al di sopra di quello strato, i fossili di molte specie non compaiono più. Quelle gocce si erano formate per solidificazione degli spruzzi fusi causati da un impatto.

Il "Cratere Meteoritico" in Arizona è la testimonianza di un impatto esplosivo più piccolo e più recente, equivalente a quello di una bomba da quattro milioni di tonnellate di TNT. Ancor più di recente, il 30 Giugno 1908, una palla di fuoco squarciò il cielo Siberiano e spazzò al suolo gli alberi di una foresta su un'area del diametro di un centinaio di chilometri.

Come la gente comune ha a lungo sospettato, i dinosauri morirono perché erano stupidi. Non che fossero troppo stupidi per nutrirsi, camminare o badare alle proprie uova, dato che comunque sopravvissero per 140 milioni di anni; essi erano semplicemente troppo stupidi per costruire telescopi capaci di individuare gli asteroidi, e per costruire navette spaziali in grado di deviarli dalla rotta di collisione con la Terra. Lo spazio ha ancora molte rocce da lanciarci addosso, ma ormai stiamo mostrando segni di una intelligenza adeguata ad affrontarle. Quando nanotecnologia e ingegneria automatizzata ci doteranno di una tecnologia spaziale più capace, ci risulterà molto facile sorvegliare e deflettere gli asteroidi; di fatto potremmo farlo persino con la tecnologia disponibile oggi. Potremo non solo guarire la Terra, ma anche proteggerla.

Longevità e Pressione Demografica  

Di solito siamo tutti alla ricerca di una vita lunga e in salute, e tuttavia la prospettiva di un successo drastico ci disorienta. Una longevità maggiore potrebbe danneggiare la qualità della vita? Cosa comporterebbe per i nostri problemi immediati la prospettiva di una vita lunga? Nonostante la maggior parte di questi effetti non possa prevedersi, per altri la previsione è possibile.

Per esempio, le macchine ripara-cellule estenderanno la durata della vita ma al contempo incrementeranno anche la popolazione. Se tutto il resto restasse invariato, gente in più significherebbe maggiore affollamento, maggiore inquinamento e maggiore scarsità. Ma tutto il resto non rimarrà affatto uguale: l'essenza di quello stesso progresso fatto di ingegneria automatizzata e nanotecnologia che produrrà infine le macchine ripara-cellule, ci verrà in aiuto per guarire la terra, proteggerla e vivere su di essa più spensieratamente. Saremo in grado di produrre ciò che ci è necessario, nonché il nostro lussuoso superfluo, senza per questo inquinare la nostra aria o acqua. Sapremo appropriarci di risorse e fabbricare cose senza per questo devastare il paesaggio con le miniere o ingombrarlo densamente di industrie. Con assemblatori efficienti che fabbrichino prodotti duraturi, potremo produrre cose di più gran valore ma generando meno rifiuti. Se in qualche modo riusciremo a sfruttare le nostre nuove capacità per fini buoni, molta più gente potrà essere in grado di vivere sulla Terra, e nel contempo infliggendo meno danno sia alla Terra stessa che a chiunque altro viva su di essa.

Se si guardasse al cielo notturno interpretandolo soltanto come un muro nero e ci si attendesse che da un momento all'altro la corsa tecnologica debba frenare bruscamente su un rispettoso punto di arresto, verrebbe naturale temere che le persone longeve sarebbero un opprimente fardello per la "povera ed affollata terra dei nostri figli". Questa paura deriva dall'illusione che la vita sia un gioco a somma zero, e che essere di più significhi necessariamente dover spartire in fette più piccole una torta piuttosto esigua. Ma nel momento in cui diventeremo capaci di riparare le cellule, saremo anche capaci di costruire eccellenti assemblatori-replicatori ed eccellenti navette spaziali. I nostri "poveri" discendenti si divideranno un mondo della dimensione dell'intero sistema solare, dotato di materia, energia e potenziale spazio di vita in quantità tali che quelle del nostro intero pianeta avranno al confronto le dimensioni di uno gnomo.

Tutto questo creerà spazio sufficiente per un'era di crescita e prosperità di gran lunga superiore ad ogni altra precedente. Tuttavia, lo stesso sistema solare è pur sempre finito, e le stelle sono distanti. Sulla Terra persino le industrie più pulite, basate sugli assemblatori, genereranno inquinamento calorico. Le preoccupazioni incentrate su demografia e risorse manterranno la loro importanza, perché la crescita esponenziale dei replicatori (come quella delle persone) potrà infine sovrastare l'offerta di qualsiasi disponibilità finita di risorse.

Ma questo significa che dovremmo sacrificare vite umane per ritardare il momento cruciale? Qualche persona potrebbe anche sacrificarsi volontariamente, ma se ne otterrebbe ben poco beneficio. In verità, l'estensione della vita avrà poco effetto sui problemi di base: l'esponenzialità della crescita demografica rimarrà tale, sia che la gente muoia giovane sia che resti indefinitamente in vita. Un martire volontario che morisse in gioventù potrebbe ritardare la crisi solo di una frazione di secondo, ma persino una persona mediocre e tuttavia coscienziosa potrebbe essere di ben più grande aiuto se fondasse un movimento attivista di persone longeve intenzionate a risolvere questo problema di lungo termine. Dopotutto, molte persone fino ad ora sono vissute ignare dell'esistenza di limiti alla crescita demografica sulla Terra. Chi altri, se non i longevi, avranno interesse a prepararsi adeguatamente per il raggiungimento dei definitivi, ma molto distanti, limiti ultimi alla crescita nei mondi al di là della Terra? Quelli preoccupati dei limiti di lungo termine serviranno meglio l'umanità mantenendosi vivi piuttosto che mantenendo vive le loro preoccupazioni.

La longevità crea anche la minaccia della stagnazione culturale. Se si trattasse di un problema inestricabilmente associato alla longevità, non vedremmo proprio cosa potremmo fare a riguardo - sparare ai più vecchi quando si arroccano su punti di vista troppo ostinati, forse? Per fortuna ci sono due fattori che contribuiranno in qualche modo ad attenuare il problema. In primo luogo, in un mondo con una frontiera aperta i giovani saranno in grado di varcarla per costruire nuovi mondi, sperimentare nuove idee, ed infine persuadere i più vecchi a cambiare oppure lasciarseli semplicemente alle spalle. In secondo luogo, le persone avanti negli anni saranno comunque giovani nel corpo e nella mente. L'invecchiamento rallenta sia il pensiero che l'apprendimento, così come rallenta altri processi fisici; il ringiovanimento li accelererà nuovamente. Poiché muscoli e tendini giovani rendono più flessibile il corpo, forse la giovinezza dei tessuti cerebrali manterrà analogamente più flessibili le menti, persino dopo che avranno sperimentato lunghi anni di saggezza.

Gli Effetti dell'Anticipazione  

La longevità non sarà il più grande dei problemi futuri. Essa potrebbe persino aiutarci a risolvere gli altri.
Consideriamo i suoi effetti sulla volontà della gente di cominciare le guerre. Invecchiamento e morte rendono più accettabile il massacro in combattimento: come fa dire Omero a Sarpedone, l'eroe di Troia nell'Iliade: "O amico mio, se noi, abbandonando questa guerra, potessimo sfuggire alla vecchiaia e alla morte, io non sarei qui a lottare invano; ma ora, poiché sono molti i modi di morire che incombono su noi e a cui nessun uomo può sperare di sfuggire, lanciamoci nella battaglia dando gloria ad altri uomini, o a vincerla per la nostra" (10).

Se davvero fosse la speranza di sfuggire all'età ed alla morte a muovere la gente in battaglia, non sarebbe una buona cosa? L'assenza di queste motivazioni potrebbe scoraggiare piccole guerre che potrebbero infine crescere fino ad un olocausto nucleare. Ma allo stesso tempo potrebbe indebolire la nostra risoluzione ad auto-difenderci da una tirannia estesa lungo una vita intera, per non parlare di quanta vita ancora abbiamo da difendere. La riluttanza di certe persone a morire per il potere dei loro governanti aumenterebbe questo rischio.

Le azioni sono sempre modellate dalle aspettative. Le nostre istituzioni ed i nostri progetti personali riflettono entrambi la nostra aspettativa che tutti gli adulti attualmente viventi moriranno entro poche decadi. Riflettiamo su come questa assunzione alimenti furiosamente l'urgenza di acquisire, ignorando il futuro per inseguire un fugace piacere. Consideriamo come essa accechi la nostra visione del futuro, ed oscuri i benefici a lungo termine della cooperazione. Erich Fromm scrive: "Se l'individuo vivesse cinquecento o mille anni, questo contrasto (fra i suoi interessi e quelli della società) potrebbe essere inesistente o quantomeno venirne considerevolmente ridotto. Egli potrebbe vivere, e raccogliere con gioia ciò che ha seminato con dolore; la sofferenza di un periodo storico che porti frutto in quello successivo, potrebbe fruttare anche per lui". Il fatto che la maggior parte delle persone di oggi vivano ancora esclusivamente per il presente, non è il punto principale della questione; piuttosto, esso è: ci potrebbe essere un significativo cambiamento per il meglio?

L'aspettativa di vivere una lunga vita in un futuro migliore potrebbe ben rendere alcuni mali politici meno mortali. I conflitti umani sono di gran lunga troppo profondi e forti per essere sradicati da un qualunque semplice cambiamento, tuttavia la prospettiva di un domani di immenso benessere potrebbe quantomeno attenuare l'impulso a lottare per le briciole odierne. Il problema della conflittualità è grande, e per fronteggiarlo abbiamo bisogno di tutto l'aiuto che possiamo ottenere.

La prospettiva del deterioramento personale e della morte, ha sempre reso i pensieri sul futuro meno piacevoli. In tempi più recenti, visioni di inquinamento, di povertà, e di annichilazione nucleare, hanno reso i pensieri sul futuro quasi troppo orribili da sopportare. Tuttavia, con almeno una speranza di un futuro migliore e di un tempo per goderselo, si potrebbe guardare avanti più di buon grado. E guardando avanti, saremo capaci di vedere più lontano. Avendo un interesse personale nel futuro, ce ne cureremmo di più. E speranza e preveggenza accresciute, porteranno beneficio sia alle persone di oggi che ai posteri; esse miglioreranno le nostre possibilità di sopravvivenza.

Vivere vite più lunghe significa avere più gente, ma senza peggiorare gravemente i problemi demografici di domani. L'aspettativa di vite più lunghe in un mondo migliore, porterà benefici reali, incoraggiando la gente a riflettere di più sul futuro. Dopotutto, la longevità e l'annuncio del suo arrivo sembrano una buona cosa per la società, proprio come la certezza di vite accorciate a soli trent'anni sarebbero una cosa cattiva. Molte persone desiderano per se stessi vite lunghe e in salute. Quali sono le prospettive per le generazioni presenti?

Progressi nell'Estensione della Vita  

Ascoltiamo le parole di Gilgamesh, Re di Uruk:

"Ho guardato oltre la barriera ed ho visto i corpi fluttuare sul fiume, e so che è quella anche la mia sorte. Perché io so che, chiunque sia il più alto degli uomini non può raggiungere i cieli, ed il più grande non può abbracciare tutta la Terra" (11).

Quattro millenni sono trascorsi da quando gli scribi Sumeri incisero delle tavolette d'argilla per scrivervi "L'Epica di Gilgamesh", ed i tempi sono cambiati. Uomini non più alti della media hanno ora raggiunto i cieli e circumnavigato la Terra. Siamo nell'era spaziale, nell'era della biotecnologia, nell'era dei passi avanti tecnologici più rivoluzionari; è necessario disperarsi ancora di fronte alla barriera degli anni? O dovremmo imparare l'arte di estendere la vita, in tempo utile per salvare noi stessi e quelli che amiamo dalla dissoluzione?

Il ritmo del progresso biomedico contiene promesse allettanti. Le principali malattie dell'età (malattie cardiache, ictus e cancro), hanno cominciato ad arrendersi a trattamenti opportuni. Studi sui meccanismi dell'invecchiamento hanno cominciato a dar frutto, e i ricercatori hanno raccolto alcuni successi in esperimenti mirati ad estendere l'arco di vita attesa per alcuni animali. Mano a mano che altra conoscenza si costruirà sulla conoscenza precedente, e che gli strumenti già esistenti condurranno a nuovi strumenti, sembra certo che il ritmo di accumulazione dei progressi accelererà. Persino senza disporre al momento di macchine ripara-cellule, abbiamo ragione di attenderci progressi importanti verso il rallentamento e la parziale inversione del processo di invecchiamento.

Nonostante gente di tutte le età beneficerà di questi progressi, i giovani ne beneficeranno in misura maggiore. Quelli che vivranno abbastanza a lungo, raggiungeranno un'epoca in cui l'invecchiamento sarà divenuto pienamente reversibile: tale epoca sarà, al più tardi, quella delle avanzate macchine ripara-cellule. Sarà allora, se non addirittura prima, che le persone guadagneranno sempre più salute mano a mano che invecchiano, migliorando col tempo come il vino piuttosto che guastarsi come il latte. Esse, se lo desiderano, potranno riguadagnare una salute eccellente e vivere per un lungo, lungo, tempo.

In quell'epoca di replicatori e di volo spaziale economico, la gente possederà sia la longevità che spazio e risorse a sufficienza per godersela. Una domanda che potrebbe amaramente rotolar fuori dalla lingua è: "Quando? Quale sarà l'ultima generazione a invecchiare e morire, e quale la prima a oltrepassare il limite?". Molte sono oggi le persone che condividono l'inespressa aspettativa che l'invecchiamento verrà un qualche giorno sconfitto. Ma quelli che vivono ora sono condannati a morte dalla sfortuna della loro nascita prematura? La risposta si dimostra essere sia chiara che sbalorditiva.

L'ovvio percorso verso la longevità comprende la necessità di vivere abbastanza a lungo da farsi ringiovanire dalle future macchine di riparazione cellulare. I progressi della biochimica e della tecnologia molecolare estenderanno la vita, e nel tempo che guadagneranno potranno estendere la vita ancora di più. Per estendere la vita e mantenere una condizione di buona salute, in un primo momento useremo dei farmaci appropriati, una appropriata dieta e l'esercizio fisico. Entro qualche decade, i progressi nella nanotecnologia probabilmente realizzeranno le prime macchine di riparazione cellulare, e con l'aiuto dell'ingegneria automatica queste prime macchine saranno prontamente seguite da macchine più avanzate. Le date devono rimanere una mera ipotesi, ma una ipotesi che è pur sempre utile più di quanto lo sia un semplice punto interrogativo.

Immaginiamo qualcuno che adesso ha trent'anni. In altri trent'anni, la biotecnologia sarà progredita enormemente, e tuttavia un trentenne di oggi sarà diventato un sessantenne. I dati statistici, senza prendere in considerazione nessun progresso nella medicina, dicono che un cittadino statunitense trentenne può al momento aspettarsi di vivere per quasi altri cinquant'anni, il che significa fino agli anni '30 del ventunesimo secolo (NdT- Il presente libro è stato scritto nel 1986). I normali progressi di routine (del tipo di quelli dimostrati sugli animali) che si verificheranno da qui fino al 2030, pare aggiungeranno altri probabili anni alla vita, forse persino decadi. La semplice fase primordiale della tecnologia di riparazione cellulare potrebbe estendere la vita di diversi decadi. Per riassumere, quindi, sembra probabile che la medicina del 2010, 2020, e 2030 estenderà la vita del nostro trentenne fino al 2040-2050. In quell'epoca, se non addirittura prima, i progressi medici potrebbero permettere il suo ringiovanimento fino alla sua condizione attuale di trentenne. Sicché, quelli che sono oggi sotto i trenta (e forse anche quelli apprezzabilmente più vecchi) possono guardare avanti, quanto meno a titolo di tentativo, con qualche ragionevole speranza di vederci una medicina futura in grado di sorpassare il loro processo di invecchiamento e di consegnarli salvi ad un era di riparazioni cellulari caratterizzata, di salute vigorosa e di estensione di vita indefinita.

Se questa fosse l'intera storia, la distinzione fra gli ultimi umani avviati sulla strada di una morte precoce e i primi sulla strada di una lunga vita potrebbe forse rappresentare l'ultimo dei divari generazionali. Inoltre, la bruciante incertezza riguardo il proprio destino potrebbe motivare la tentazione di relegare l'intero argomento nelle segrete del subconscio in cui rinchiudiamo le speculazioni fastidiose.

Ma è davvero questa la nostra situazione? Sembra esserci un'altra strada per salvare delle vite, una basata sulle macchine ripara-cellule nonostante queste non siano ancora disponibili oggi. Come descritto nel capitolo precedente, le macchine riparatrici sapranno guarire i tessuti fintanto che si è preservata la loro struttura essenziale. La capacità di un tessuto di metabolizzare e riparare se stesso perde la sua importanza; la discussione sulla biostasi illustra proprio questo. La biostasi, come descritto, utilizzerà dei dispositivi molecolari per arrestare le funzioni delle cellule e preservare la loro struttura tramite il cross-linking, cioè legando l'una all'altra le macchine molecolari delle cellule. Le nanomacchine invertiranno la biostasi grazie alla riparazione dei danni molecolari, ossia rimuovendo i legami incrociati fra le macchine molecolari ed aiutando le cellule (e quindi i tessuti, gli organi, e l'intero corpo) a ritornare al funzionamento normale.

Riuscire a raggiungere un'era di avanzate macchine ripara-cellule sembra la chiave per una vita lunga ed in salute, poiché quasi tutti i problemi medici saranno allora curabili. Uno potrebbe impegnarsi nello sforzo di restare vivo ed attivo lungo tutti gli anni che intercorrono fra oggi e quel momento, in modo da riuscire a giungervi entro l'arco della sua vita residua; ma questa è semplicemente la via più ovvia, la via che richiede un minimo di preveggenza. I pazienti odierni spesso soffrono di collasso delle funzioni cardiache mentre le strutture del cervello che incorporano memoria e personalità restano invece intatte. In tali casi, non potrebbe esserci qualche tecnologia medica odierna che sia in grado di arrestare il processo biologico in un modo che le tecnologie mediche di domani saprebbero invertire? Se così fosse, la maggior parte delle morti odierne sarebbero in realtà diagnosi premature e non necessarie.

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Capitolo 9: Una porta sul futuro  

I Requisiti per la Biostasi
Metodi di Biostasi
Inversione della Biostasi
Mente, Corpo ed Anima
Reazioni e Discussioni
Tempo, Costo ed Azione Umana

Londra, Aprile 1773.
A Jacques Dubourg (1)
Le sue osservazioni sulle cause della morte, e gli esperimenti con i quali si propone di richiamare alla vita coloro che sembra siano stati uccisi da un fulmine, dimostrano in egual misura la sua sagacia e la sua umanità. Pare che la dottrina della vita e della morte, in generale sia però tutt'altro che ben compresa[…]
Vorrei che fosse possibile[…] inventare un metodo per imbalsamare le persone che sono annegate, di modo che possano essere richiamate alla vita in un qualsiasi momento comunque distante nel tempo; Avendo un desiderio davvero ardente di poter vedere gli stati d'America fra un centinaio d'anni da oggi, io preferirei una morte ordinaria causata dall'immersione, fino ad allora e in compagnia di qualche amico, in un barile di Madera, per poi essere richiamato alla vita dal tepore del sole del mio caro paese! Ma […] in tutta probabilità, noi viviamo in un secolo ancora troppo poco avanzato, e troppo vicino all'infanzia della scienza perché si possa vedere nel nostro tempo una tale arte maturare fino alla perfezione.
- B. FRANKLIN

Benjamin Franklin cercava una procedura per arrestare e riavviare il metabolismo, ma all'epoca nessuno ne conosceva una. Viviamo in un secolo di gran lunga più avanzato del suo da far si che la biostasi sia ormai disponibile - per schiudere un futuro di salute a pazienti altrimenti privi di ogni possibilità che non sia la dissoluzione conseguente alla loro morte?

Possiamo arrestare il metabolismo in molti modi, ma la biostasi, per essere utilizzabile, deve anche essere reversibile. E da ciò scaturisce una curiosa situazione. Se si possa o meno mettere dei pazienti in uno stato di biostasi con l'impiego delle tecniche presenti dipende esclusivamente dalla eventuale disponibilità futura di tecniche capaci di invertire il processo. La procedura è perciò composta da due parti, delle quali al momento ne padroneggiamo solo una.

Se la biostasi può mantenere inalterato un paziente per anni, allora le tecniche future dovranno includere anche dei sofisticati sistemi di riparazione cellulare. Dobbiamo perciò giudicare il successo delle attuali procedure di biostasi alla luce delle abilità ultime della futura medicina. Prima che macchine ripara-cellule si profilino chiaramente all'orizzonte, tali abilità, ed i conseguenti requisiti precisi per una biostasi di successo, restano grossolanamente incerti. Attualmente, i requisiti di base sembrano piuttosto ovvi.

I Requisiti per la Biostasi  

Le Macchine molecolari possono costruire cellule partendo da zero, come dimostrato dalla divisione cellulare naturale. Possono anche costruire da zero interi organismi, come dimostrato dallo sviluppo degli embrioni. I medici saranno in grado di utilizzare le tecnologie di riparazione cellulare per dirigere lo sviluppo di nuovi organi, partendo da cellule appartenenti al paziente stesso. Ciò dota i medici moderni di grandi margini di libertà nella attuazione delle procedure di biostasi: anche se queste procedure danneggiassero o distruggessero la maggior parte degli organi di un paziente, non gli procurerebbero comunque alcun danno irreversibile. I loro colleghi del futuro, dotati di strumenti migliori, saranno in grado di riparare o rimpiazzare gli organi danneggiati. La maggior parte delle persone dovrebbe essere ben contenta di avere un cuore nuovo, o dei reni rinnovati, o una pelle più giovane (2).

Ma il cervello è un problema ben diverso. Un medico che permetta la distruzione del cervello di un paziente, permette la distruzione del paziente stesso in quanto persona distinta, qualunque cosa possa accadere al resto del corpo. Il cervello conserva gli schemi della memoria, della personalità, del "sé". I pazienti colpiti da un colpo apoplettico perdono solo una parte del loro cervello e tuttavia soffrono, in conseguenza di tali danni, di problemi che vanno dalla cecità parziale, alla paralisi, alla perdita del linguaggio, alla riduzione dell'intelligenza, fino ad alterazioni della personalità o peggio ancora. Gli effetti precisi dipendono dalla precisa locazione del danno. Ciò suggerisce che la distruzione completa del cervello provocherebbe, tutte insieme, la cecità totale, la paralisi, l'incapacità totale di parola, e la completa assenza di attività mentale, e ciò sia che il corpo continui a respirare, sia che smetta di farlo.

Come scrisse Voltaire, "Per risorgere, per essere la stessa persona che eri, devi avere la tua memoria perfettamente intatta e presente; è la memoria che fa la tua identità. Se la tua memoria si perdesse, saresti ancora lo stesso uomo?". L'Anestesia interrompe la coscienza senza distruggere la struttura del cervello, e le procedure di biostasi devono fare la stessa cosa, per un tempo ben più lungo. Ciò solleva interrogativi sulla natura fisica delle strutture soggiacenti alla memoria e alla personalità.

La neurobiologia, e un ben informato senso comune, concordano sulla natura di base della memoria. Mano a mano che formiamo i nostri ricordi e ci sviluppiamo come individui, il nostro cervello cambia. Questi cambiamenti influenzano il funzionamento del cervello, modificando i suoi schemi di attività: Quando ricordiamo, il nostro cervello fa qualcosa; quando agiamo, pensiamo, o avvertiamo delle sensazioni, il nostro cervello fa qualcosa. Il cervello lavora per mezzo di macchinario molecolare. Dei cambiamenti duraturi nel funzionamento del cervello implicano corrispondenti cambiamenti duraturi in questo macchinario molecolare - a differenza della memoria di un computer, il cervello non è progettato perché possa essere svuotato e nuovamente riempito col preavviso di un solo attimo. La personalità e la memoria a lungo termine sono durature.

Lungo l'intero corpo, cambiamenti duraturi delle funzionalità implicano cambiamenti duraturi del macchinario molecolare soggiacente a quelle funzioni. Quando i muscoli diventano più forti o più rapidi, le loro proteine cambiano in numero e distribuzione. Quando un vivente si adatta a far fronte all'assunzione di alcool, anche il contenuto delle sue proteine cambia. Quando il sistema immunitario impara a riconoscere un nuovo tipo di virus influenzale, il contenuto delle proteine, ancora una volta, cambia. Poiché le macchine basate sulle proteine svolgono compiti come il movimento dei muscoli, la frammentazione di tossine e il riconoscimento dei virus, l'esistenza di questa relazione non è inaspettata.

Nel cervello, le proteine modellano le cellule nervose avvolgendo le loro superfici, legando una cellula alla successiva, controllando le correnti ioniche di ogni impulso neurale, producendo le molecole utilizzate dalle cellule nervose per comunicare fra le sinapsi, e molto, molto altro. Quando le stampanti stampano parole, mettono giù schemi di inchiostro; quando le cellule nervose cambiano il loro comportamento, esse modificano i loro schemi di proteine. La stampa, inoltre, incide la carta, e le cellule nervose vengono anche loro modificate ben più che semplicemente nelle loro proteine, nonostante l'inchiostro sulla carta e le proteine nel cervello possano da sole bastare per determinare questi schemi in modo non equivoco. Le trasformazioni coinvolte sono tutt'altro che impercettibili(3). I ricercatori hanno riscontrato che i cambiamenti a lungo termine nel comportamento delle cellule nervose sono associati a "impressionanti cambiamenti morfologici"(4) nelle sinapsi: queste, infatti, cambiano visibilmente in forma e struttura.

Sembra perciò che la memoria a lungo termine non sia poi quello schema terribilmente delicato che comunemente si pensa, pronto ad evaporare via dal cervello ad ogni scusa. Memoria e personalità sono infatti fermamente incorporati nel modo in cui le cellule del cervello si sono sviluppate ed accresciute assieme, in schemi formati attraverso anni di esperienza. Memoria e personalità non sono più materiali dei personaggi di un romanzo; eppure, proprio come loro, esse sono incorporate in strutture di materia. Memoria e personalità non fuggono via nel momento in cui un paziente esala l'ultimo respiro. Infatti, molti pazienti sono stati recuperati dalla cosiddetta "morte clinica", anche senza l'aiuto di macchine ripara-cellule. Gli schemi della mente vengono distrutti soltanto "quando" e "se" i medici che assistono il paziente consentono al suo cervello di procedere verso la dissoluzione. Questa caratteristica, ancora una volta, permette ai medici una considerevole libertà di azione nella attuazione delle procedure di biostasi: tipicamente, essi hanno bisogno di non arrestare il metabolismo finché non sono cessate le funzioni vitali(5).

Pare quindi che preservare le strutture cellulari e gli schemi proteici del cervello, preservi anche la struttura della mente, e del "sé" associato ad essa. I biologi sanno già come preservare così bene i tessuti. La tecnologia della resurrezione deve attendere l'arrivo delle macchine di riparazione cellulare, ma la tecnologia della biostasi pare essere già saldamente in nostra mano.

Metodi di Biostasi  

L'idea che possediamo già i metodi di biostasi può sembrare sorprendente, poiché potenti nuove abilità raramente spuntano fuori in una notte. Infatti, le tecniche sono vecchie, solo la comprensione della loro reversibilità è nuova. I biologi svilupparono i due principali approcci alla biostasi per altre ragioni.

Per decadi, i biologi hanno usato i microscopi elettronici per studiare la struttura di cellule e tessuti. Per preparare i campioni, sfruttano un processo chimico chiamato fissazione allo scopo di mantenere al loro posto le strutture molecolari. Un metodo molto popolare usa molecole di glutaraldeide, catene flessibili di cinque atomi di carbonio con un gruppo reattivo di atomi di idrogeno e ossigeno ad ogni termine di catena. I biologi fissano i tessuti pompando una soluzione di glutaraldeide lungo i canali sanguinei, consentendo alle molecole di glutaraldeide di diffondersi nelle cellule. Una molecola vaga all'interno della cellula, rotolando casualmente in giro, fino a che uno dei suoi capi terminali entra in contatto con una proteina (o altre molecole reattive della cellula) e si lega ad essa. L'altro termine della catena fluttua libero fino a che, a sua volta, entra in contatto con qualche altra molecola reattiva della cellula. E tutto ciò, di solito risulta nella concatenazione, tramite il glutaraldeide, di due molecole che nella cellula erano soltanto "vicine".

Questo processo di cross-linking [Ndt- Vedi Glossario], concatena tutte le strutture molecolari e le macchine molecolari in modo che risultino infine saldamente connesse in un blocco unico; altri reagenti chimici possono quindi essere aggiunti per completare il lavoro o rafforzare la compattezza del tutto. I microscopi elettronici mostrano che tali procedure di fissazione preservano le cellule e le strutture interne ad esse(6), incluse le cellule e strutture del cervello.

Il primo passo dell'ipotetica procedura di biostasi che ho descritto nel capitolo 7, coinvolge dei semplici dispositivi molecolari in grado di entrare nelle cellule, bloccare il loro macchinario molecolare e legare insieme le strutture, concatenandole perché stiano al loro posto. Le molecole di glutaraldeide si adattano a questa descrizione piuttosto bene. Il passo successivo in questa procedura coinvolge altri dispositivi molecolari in grado di rimuovere l'acqua, per impacchettarla solidamente attorno alle molecole di una cellula. Anche questo corrisponde ad un processo già noto.

Alcuni agenti chimici come glicolpropilene, glicoletilene, e dimetilsolfossido possono diffondersi nelle cellule e sostituirsi alla maggior parte della loro acqua, pur provocando pochi danni. Essi sono noti come "crioprotettori" poiché possono proteggere le cellule dai danni provocati dalle basse temperature. Se rimpiazzano una sufficiente quantità dell'acqua contenuta in una cellula, il raffreddamento non causerà il congelamento ma farà semplicemente diventare sempre più vischiosa la soluzione protettiva, che si trasformerà così mano a mano in un liquido dalla consistenza dapprima simile a quella di un leggero sciroppo, poi a quella del catrame caldo, poi quella del catrame freddo, per divenire infine qualcosa di simile ad un resistente vetro. Infatti, in accordo alla definizione scientifica del termine, la soluzione protettiva ha capacità di contenimento analoghe a quelle del vetro; il processo di solidificazione senza congelamento(7) è detto "vetrificazione". Embrioni di topo(8) dapprima vetrificati e quindi conservati in azoto liquido, sono successivamente in grado di svilupparsi in topolini sani.

Il processo di vetrificazione impacchetta saldamente il vitreo proteggente attorno alle molecole di ogni cellula; la vetrificazione quindi, si adatta alla descrizione che ho dato del secondo stadio della biostasi.
Fissazione e vetrificazione, utilizzate assieme, sembrano procedure adeguate ad assicurare una biostasi sul lungo termine. Per invertire questa forma di biostasi, delle macchine di riparazione cellulare verranno programmate per rimuovere il proteggente vetroso e le concatenazioni fra le molecole della cellula e il glutaraldeide, per poi passare a riparare e rimpiazzare le molecole, ripristinando così cellule, tessuti ed organi, proprio in questo ordine.

La fissazione in congiunzione con la vetrificazione, non è la prima procedura che è stata proposta per la biostasi. Nel 1962 Robert Ettinger, un professore di fisica all'Highland Park College in Michigan, pubblicò un libro(9) suggerendo che i futuri progressi nella criobiologia potrebbero condurre a tecniche per una procedura di congelamento di facile reversibilità e applicabile a pazienti umani. Inoltre suggeriva che i medici, utilizzando tecnologie future, potrebbero essere in grado di riparare e riportare alla vita pazienti che fossero stati congelati con le tecniche odierne, purché il congelamento fosse stato eseguito entro brevissimo tempo dopo l'avvenuta cessazione di segnali vitali. Egli fece notare che le temperature da azoto liquido possono preservare i pazienti per secoli, se necessario, alterandoli ben poco. Egli suggeriva, inoltre, che forse la scienza medica disporrà un giorno di macchine favolose, capaci di ripristinare i tessuti congelati lavorando su una molecola alla volta. Il suo libro diede il via al movimento crionico.

I crionici si sono concentrati sul congelamento perché molte cellule umane spontaneamente(10) si riattivano dopo che siano state sottoposte ad un accorto processo di congelamento e disgelo. E' un mito comune quello secondo cui il congelamento farebbe esplodere le cellule; infatti, il danno da congelamento è ben più sottile di questo, anzi talmente sottile che spesso non lascia segni duraturi. Lo sperma congelato produce regolarmente bambini in salute. Alcuni umani attualmente in vita sono sopravvissuti ad un processo di congelamento spinto fino alle temperature da azoto liquido, da loro subìto quando erano ancora in precoce stato embrionale. I criobiologi stanno attivamente ricercando modi di congelare e scongelare organi vitali(11), per permettere ai chirurghi di conservarli in previsione di un trapianto da effettuare in un tempo differito.

La prospettiva delle future tecnologie di riparazione cellulare ha rappresentato un tema importante fra i crionici (12). Tuttavia essi hanno finora mostrato la tendenza a concentrarsi maggiormente sulle procedure che preservano il funzionamento delle cellule, e lo hanno fatto per ovvie ragioni. I criobiologi hanno mantenuto vitali delle cellule umane congelate per anni. I ricercatori hanno migliorato i loro risultati sperimentando vari miscugli di composti chimici crioprotettivi e controllando attentamente le velocità di raffreddamento e riscaldamento. La complessità della criobiologia offre abbondanti possibilità per ulteriori sperimentazioni. Questa combinazione di tangibile e sorprendente successo, e di promettenti obiettivi per ulteriori studi, ha reso la ricerca di un processo di congelamento facilmente reversibile, uno scopo vivido e attraente per i crionici. Un successo nel congelare e riportare alla vita un mammifero adulto sarebbe infatti indiscutibilmente evidente e persuasivo.

Inoltre, anche una conservazione parziale della funzione dei tessuti lascia intendere che c'è stata una eccellente preservazione della struttura dei tessuti stessi. Le cellule che possono rivivere (o quasi rivivere) anche senza un particolare aiuto, avranno bisogno di scarsa riparazione.

Essendo la comunità dei crionici piuttosto cauta, l'enfasi tradizionalista che hanno posto sulla importanza della preservazione delle funzioni dei tessuti, ha incoraggiato comunque la pubblica confusione. Gli sperimentatori hanno congelato interi mammiferi adulti e successivamente li hanno scongelati senza attendere il momento in cui potranno farsi aiutare dalle macchine ripara-cellule. I risultati sono stati, ad un livello superficiale, scoraggianti: gli animali non sono riusciti a tornare in vita (13). Il pubblico e la comunità medica, entrambi ignari della prospettiva delle macchine di riparazione cellulare, hanno perciò interpretato la biostasi come qualcosa di apparentemente inconcludente.

E, dopo la proposta di Ettinger, pochi criobiologi hanno scelto di sbilanciarsi sul futuro della tecnologia medica con dichiarazioni non supportate. Come Robert Prehoda affermò nel 1967 (14) in un suo libro: "Quasi tutti gli esperti degli stati di metabolismo ridotto, credono che il danno cellulare causato dalle attuali tecniche di congelamento non possa essere rimediato". Naturalmente questi sono gli esperti sbagliati a cui domandare. La questione richiede l'intervento di esperti di tecnologia molecolare e di macchine di riparazione cellulare. Questi criobiologi avrebbero dovuto dire semplicemente che la correzione del danno da congelamento dovrebbe apparentemente richiedere riparazioni a livello molecolare, e che essi non avevano personalmente studiato una tale materia. Invece, hanno involontariamente indotto in equivoco il pubblico su una materia medica di importanza vitale. Le loro affermazioni hanno scoraggiato l'uso di tecniche di biostasi potenzialmente funzionanti (15).

Le cellule sono composte per la maggior parte da acqua. A temperature sufficientemente basse, le molecole d'acqua si uniscono per formare un fine ma solido reticolo di cross-links. Poiché ciò preserva le strutture neurali (16) e quindi gli schemi della mente e della memoria, Robert Ettinger ha apparentemente individuato un approccio potenzialmente funzionante per la biostasi. Mano a mano che progredirà la tecnologia molecolare e che la gente svilupperà una maggiore confidenza con le sue conseguenze, la reversibilità della biostasi (basata sul congelamento, o sulla fissazione, o sulla vetrificazione o su altri metodi) diverrà ancora più ovvia a sempre più gente.

Inversione della Biostasi  

Immaginiamo che un paziente sia spirato a causa di un attacco cardiaco. I medici tentano di resuscitarlo, ma senza successo, ed infine rinunciano al tentativo di ripristinare le sue funzioni vitali. A questo punto, tuttavia, corpo e cervello del paziente sono non più funzionanti solo in apparenza, poiché la maggior parte delle cellule e dei tessuti sono infatti ancora vivi, e presentano ancora attività metabolica. Avendo il paziente preventivamente dettato opportune disposizioni, esso viene prontamente messo in biostasi, per prevenire la sua dissoluzione irreversibile e nell'attesa di tempi migliori.

Gli anni passano. Il paziente cambia ben poco, ma la tecnologia progredisce enormemente. I biochimici imparano a progettare le proteine. Gli ingegneri usano le macchine proteiche per costruire assemblatori, e quindi usano gli assemblatori per realizzare compiutamente una nanotecnologia dalle capacità estese e generali. Con la disponibilità di strumenti del tutto nuovi, la conoscenza biologica esplode. Gli ingegneri biomedici, utilizzando la conoscenza di nuova acquisizione, l'ingegneria automatizzata e gli assemblatori, sviluppano delle macchine di riparazione cellulare di crescente sofisticazione. Per cui, imparano ad arrestare ed invertire l'invecchiamento. I medici, a questo punto, sfruttano l'utilizzo delle tecnologie di riparazione cellulare per resuscitare i pazienti posti in biostasi, cominciando da quelli per i quali si sono usate le tecniche di biostasi più avanzate, e continuando con quelli che sono stati messi in biostasi con l'uso di tecniche meno recenti e più rudimentali. Infine, dopo aver resuscitato con successo anche gli animali che furono messi in biostasi con l'impiego delle vecchie tecniche degli anni '80, i medici tornano ad occuparsi del nostro paziente colpito da attacco cardiaco.

Nella prima fase dei preparativi, il paziente giace in una tanica di azoto liquido circondata da adeguate apparecchiature. Il proteggente vetroso blocca ancora in una salda stretta il macchinario molecolare di ogni cellula del paziente. Questo proteggente deve essere rimosso, ma un semplice riscaldamento potrebbe permettere ad alcune strutture cellulari di liberarsi prematuramente.

Dei dispositivi chirurgici appositamente progettati per l'impiego a basse temperature, raggiungono, attraverso l'azoto liquido, il torace del paziente. Qui essi rimuovono il materiale solido che sigilla i tessuti per aprirsi un accesso verso le principali arterie e vene (17). Un esercito di nanomacchine equipaggiate per rimuovere il proteggente si introduce attraverso queste aperture, ripulendo prima i principali vasi sanguinei e in seguito i capillari. Ciò libera diversi percorsi, che diventano perciò disponibili per la normale attività dei tessuti (18) lungo tutto il corpo del paziente. Altre macchine chirurgiche più grandi, collegano dei tubi al torace del paziente e pompano dei fluidi nel suo sistema circolatorio. Il fluido sciacqua via le macchine iniziali, quelle addette alla rimozione del materiale proteggente (ed in seguito apporterà alle macchine di riparazione i materiali primari necessari per svolgere le riparazioni, e farà defluire via il calore prodotto).

Ora, le macchine pompano nel sistema circolatorio un fluido dall'aspetto latteo contenente migliaia di miliardi di dispositivi che entrano nelle cellule e rimuovono il proteggente vetroso (19), molecola dopo molecola. Essi lo sostituiscono con una sorta di impalcatura molecolare temporanea (20) che lascia ampio spazio per consentire alle macchine di riparazione di lavorare agevolmente. Mano a mano che queste macchine di rimozione del proteggente riportano a nudo le biomolecole, inclusi i componenti strutturali e meccanici della cellula, esse le legano alla impalcatura con dei cross-links temporanei. (Se il paziente ha subito un processo di fissazione tramite impiego di cross-links, anche questi cross-links dovrebbero ora essere rimossi e temporaneamente sostituiti da altri). Quando sia indispensabile scostare le molecole dalla loro posizione, le macchine le assegnano una etichetta numerica (21), che memorizzano per poter successivamente ripristinare il corretto posizionamento della molecola. Come anche altre macchine di riparazione cellulare avanzate, anche questi dispositivi lavorano sotto la direzione di un nanocomputer presente localmente su ogni sito di lavoro.

Quando hanno terminato, queste macchine specializzate per funzionare alle basse temperature, si ritirano. Tramite una sequenza di cambiamenti graduali nella composizione e nella temperatura, una opportuna soluzione acquosa sostituisce il precedente fluido crionico, ed il paziente viene riscaldato al di sopra delle temperature di congelamento. Nuove macchine ripara-cellule vengono pompate nei vasi sanguinei e penetrano nelle cellule. Iniziano le riparazioni.

Piccoli dispositivi esaminano le molecole e riferiscono la loro struttura e posizione a più grandi computer interni alla cellula (22). Il computer identifica le molecole, comanda ogni necessaria riparazione molecolare, e identifica le strutture cellulari in base ai loro schemi molecolari. Dove un qualche danno abbia alterato le disposizioni delle strutture nella cellula, il computer dirige i dispositivi di riparazione per ripristinare la disposizione appropriata, utilizzando dei cross-links temporanei dove necessario. Nel frattempo, le arterie del paziente vengono ripulite e il muscolo cardiaco, danneggiato anni prima, viene riparato.

Alla fine, il macchinario molecolare delle cellule sarà tornato al suo stato originario di ordine funzionante, mentre altre riparazioni più elementari hanno corretto gli schemi danneggiati degli insiemi di cellule, ripristinando così una condizione di salute in tessuti ed organi. L'impalcatura viene rimossa dalle cellule, assieme alla maggior parte dei cross-links temporanei e delle macchine di riparazione. La maggior parte delle molecole attive di ognuna delle cellule resta però bloccata, per prevenire l'insorgere di una attività che sarebbe prematura in quanto non correttamente equilibrata.

All'esterno del corpo, il sistema di riparazione ha prodotto del sangue fresco, sviluppandolo a partire dalle stesse cellule del paziente. Questo sangue viene ora trasfuso nel paziente per riempire nuovamente il suo sistema circolatorio, ed agisce con l'ausilio di una pompa esterna nel ruolo di temporaneo cuore artificiale. I dispositivi rimasti in ogni cellula correggono ora le concentrazioni dei sali, degli zuccheri, dell'ATP e di altre piccole molecole, in gran parte grazie allo sbloccaggio selettivo del nanomacchinario nativo di ogni singola cellula. Mano a mano che procede la liberazione del macchinario naturale, il metabolismo riprende, passo dopo passo; il muscolo cardiaco viene finalmente sbloccato e condotto fin sul margine di incipiente contrazione. Il battito cardiaco riprende, ed il paziente ritorna a vivere sebbene ancora in uno stato di anestesia. Mentre i medici controllano che tutto stia procedendo bene, il sistema di riparazione chiude l'apertura nel torace, congiungendo i tessuti ai tessuti, uno dopo l'altro e senza lasciare cuciture o cicatrici. I dispositivi che sono rimasti nelle cellule si disassemblano l'uno con l'altro, dissolvendosi in molecole nutritive. Mano a mano che il paziente si sposta dallo stato di anestesia verso uno di sonno ordinario, alcuni visitatori entrano nella stanza, come da lungo tempo pianificato.

Per finire, il sognatore si sveglierà riposato, alla luce di un nuovo giorno, e alla vista dei suoi vecchi amici.

Mente, Corpo ed Anima