מדענים באוניברסיטת אלסקה פיירבנקס חוקרים כבר למעלה מ-50 שנה את היכולת להאט את חילוף החומרים האנושי ולייצר תרדמת חורף מבוקרת בבני אדם, במטרה לקנות זמן קריטי בטיפול בשבץ מוחי והתקפי לב, לשמר איברים להשתלה ואף להכניס אסטרונאוטים לתרדמת ממושכת בחלל. המחקר, שממומן בין היתר על ידי נאס"א ומשרד ההגנה האמריקאי, מתמקד בסנאי הקרקע הארקטי – יונק שמצליח לשרוד שמונה חודשים מתחת לאדמה כאשר מוחו מתקרר ל-0°C, בטנו ל-2°C-, וגפיו האחוריות לצניחה חסרת תקדים של 2.9°C- מתחת לאפס, כך פורסם אתמול (שבת) ב-BBC.
6+באמצעות הזרקת מולקולות ייחודיות ובילוי שעות בחיבוק המכרסמים הקפואים כדי להרגילם למגע, הצליחו החוקרים לשחזר את מצב הקיפאון הזה גם בחולדות שאינן ישנות שנת חורף בטבע, ומנסים כעת לפתח תרופות בטוחות שיאפשרו "לכבות" ולקרר את גוף האדם לצרכים רפואיים ומבצעיים.
הכל החל מיונק אחד קטן: בחודש אוגוסט, כשהקיץ הארקטי דועך והימים מתקצרים, נקבת סנאי הקרקע הארקטי יודעת שהגיעה העת להשמין. המכרסם הקטן, בעל הגוון הנחושתי, סורק את הטונדרה בחיפוש אחר עשבים ועלים, רגע לפני שהוא נסוג אל מחילתו בעומק של כמטר מתחת לאדמה ושוקע בתרדמת חורף עמוקה.
6+בשלב זה, גופה מאט עד כדי דופק ונשימות בודדות בדקה, באופן שניתן בקלות לטעות ולחשוב שהיא מתה. בעוד האדמה שמעליה קופאת לחלוטין ומגיעה לטמפרטורה של -20°C, טמפרטורת הגוף של הסנאי צונחת באופן אסטרונומי: מוחה מתקרר ל-0°C, בטנה ל-2°C-, וגפיה האחוריות מגיעות ל-2.9°C- – הטמפרטורה הנמוכה ביותר שבה תועד אי פעם יונק חי. במשך שמונה חודשים היא תשכב כך, ללא מזון או מים, עד שהאדמה תתחמם והיא תחזור לחיים מעל פני השטח.
מדענים באוניברסיטת אלסקה פיירבנקס חוקרים את סנאי הקרקע הארקטיים כבר למעלה מ-50 שנה במטרה להבין מה הופך את תרדמת החורף הקיצונית הזו לאפשרית מבחינה ביולוגית. החוקרים מעבירים את הסנאים מהמכלאות לחדר קירור חשוך שמדמה את תנאי המחילה הטבעיים שלהם, שם הם שוכבים מכורבלים בתוך נסורת או שבבי עץ.
6+החוקרת שרה רייס מספרת כי אנשי הצוות מחבקים ומלטפים את בעלי החיים בתחילת הדרך כדי להרגיש בנוח איתם, כך שהם לא יתעוררו כאשר המדענים נוטלים מהם בדיקות דם ומדדים אחרים. "הגוף שלהם כל כך קר, והנשימה והדופק שלהם כל כך איטיים, שלפעמים קשה לדעת אם הם חיים או מתים", היא מתארת.
במהלך המחקרים, גילו המדענים מולקולה טבעית בשם אדנוזין, שמצטברת במוחם של בעלי חיים ובני אדם לאורך היום וגורמת לתחושת נמנום, כאשר קפאין, למשל, עובד על ידי חסימת הקולטנים שלה. בניסוי פורץ דרך, הזריקו המדענים חומר הדומה במבנהו לאדנוזין למוחם של הסנאים, וגילו כי הם שוקעים מיד למצב דמוי תרדמת חורף שבו חילוף החומרים מואט וייצור החום נפסק.
6+באופן מדהים, החוקר דומניקו טופונה הזריק את אותה המולקולה למוחם של חולדות – חיה שאינה ישנה שנת חורף בטבע – וראה כי טמפרטורת הגוף שלהן צנחה מ-38°C ל-28°C, תוך שהן מציגות דפוסי פעילות מוחית ודופק איטי הדומים לחלוטין לסנאים המנמנמים.
היכולת להאט באופן בטוח ומבוקר את חילוף החומרים האנושי עשויה לחולל מהפכה בעולם הרפואה, וזו הסיבה שחלק מהמחקרים ממומנים על ידי משרד המחקר של צבא ארה"ב ומשרד ההגנה. כיום, רופאים משתמשים לעיתים בקרח או בתרופות כדי לקשט חולים שעברו התקף לב או שבץ במטרה להגן על איבריהם מפני מחסור בחמצן, אך הגוף לרוב נלחם בקירור ומנסה להתחמם באמצעות רעד. האטת המטבוליזם, לעומת זאת, תאפשר לגוף להתקרר באופן טבעי מבלי להילחם בתהליך.
6+השלכות המחקר על עולם הרפואה והמדע הן רחבות היקף: ההשפעה הראשונית היא קניית זמן יקר לחולים פצועים, כאשר האטת חילוף החומרים תוכל להרוויח שעות קריטיות עבור פצועים מדממים בשדות קרב או חולי שבץ מוחי המרוחקים מבתי חולים.
בנוסף, הפיתוח אך יקדם שימור איברים וטיפול בסרטן. הטכנולוגיה תאפשר לשמר איברים המיועדים להשתלה למשך זמן רב יותר מחוץ לגוף, ולהגן על חולי סרטן מפני תופעות הלוואי ההרסניות של קרינה. כמו כן, חוקרים מנסים להבין כיצד הסנאים שומרים על מסת השריר שלהם במשך חודשים ללא תנועה כדי לסייע לחולים המרותקים למיטה, ומנסים לפענח את המנגנון הנוירולוגי שמדכא לחלוטין את התיאבון שלהם במהלך החורף כדי לפתח תרופות חדשות למלחמה בהשמנת יתר.
6+בטווח הרחוק, מדענים מעריכים כי המחקר הנוכחי – שחלקו ממומן גם על ידי סוכנות החלל נאס"א – יסלול את הדרך להכנסת אסטרונאוטים למצב של תרדמת מבוקרת במהלך טיסות חלל ארוכות טווח. מצב זה יפחית באופן דרמטי את כמות המזון הנדרשת ואת הפסולת המיוצרת בחללית, יגן על האסטרונאוטים מפני הקרינה המסוכנת בחלל ומפני ניוון שרירים בתנאי חוסר כבידה, ואף יקל על האתגרים הפסיכולוגיים המורכבים של שהות ממושכת בחלל סגור וצפוף.
