O cérebro de L. Stephen Coles repousa acomodado em uma cuba em uma instalação de armazenamento no Arizona. Ele é mantido ali a uma temperatura de cerca de −146 °C há mais de uma década, praticamente sem ser perturbado.
Isso, com exceção de uma ocasião, há pouco mais de um ano, quando cientistas ergueram lentamente o cérebro para fotografá-lo. Anos antes, a equipe havia retirado pequenos fragmentos dele para enviá-los a Fahy, amigo de Coles. Coles, um pesquisador que estudava o envelhecimento, tinha interesse em criônica, o armazenamento de longo prazo de corpos e cérebros humanos na esperança de que um dia eles possam ser trazidos de volta à vida. Antes de morrer, ele pediu ao criobiólogo Greg Fahy que estudasse os efeitos do procedimento de preservação em seu cérebro. Coles estava especialmente curioso para saber se seu cérebro resfriado racharia, diz Fahy.
O cérebro de Coles foi preservado pouco depois de sua morte, em 2014, mas Fahy só recentemente conseguiu analisar essas amostras. Ele afirma que o cérebro de Coles está “surpreendentemente bem preservado”.
“Podemos ver todos os detalhes [na estrutura das biópsias cerebrais]”, diz Fahy, diretor científico das empresas de biotecnologia Intervene Immune e 21st Century Medicine, onde também é diretor executivo. Ele espera que isso signifique que o cérebro de Coles ainda tenha alguma chance de ser reanimado em algum momento no futuro.
Outros criobiólogos são menos otimistas. “Esse cérebro não está vivo”, diz John Bischof, que trabalha no desenvolvimento de formas de criopreservar órgãos humanos na Universidade de Minnesota.
Ainda assim, a pesquisa de Fahy pode ajudar a fornecer uma ferramenta para neurocientistas que buscam novas maneiras de estudar o cérebro. E, embora a reanimação humana após a criopreservação possa parecer coisa de ficção científica, o uso dessa tecnologia para preservar órgãos destinados a transplantes está ao nosso alcance.
Armazenando um cérebro
Coles, um gerontologista que passou a parte final de sua carreira estudando a longevidade humana, optou por ter seu cérebro preservado criogenicamente quando morreu de câncer de pâncreas.
Depois que sua morte foi declarada, o corpo de Coles foi mantido em baixa temperatura enquanto era transferido para a Alcor, uma instalação de criônica no Arizona. Sua cabeça foi separada do corpo, e uma equipe realizou a perfusão de seu cérebro com substâncias químicas “crioprotetoras”, que impediriam seu congelamento. Em seguida, o cérebro foi retirado do crânio e resfriado a −146 °C.
Coles tinha outro pedido. Como cientista, ele queria que seu cérebro criopreservado fosse estudado. Centenas de pessoas optaram por ter seus cérebros, com ou sem o restante do corpo, armazenados em instalações de criônica. Os restos mortais de 259 indivíduos estão armazenados na Alcor atualmente, seja como corpos inteiros, seja como cabeças. Mas os cientistas sabem muito pouco sobre o que aconteceu com esses cérebros, e não há evidências que indiquem que eles possam ser reanimados. Coles conheceu Fahy por causa do interesse que ambos tinham pela longevidade e pediu a ele que investigasse.
“Ele achava que, se fosse criopreservado, poderíamos descobrir, a partir de seu cérebro, se ocorreriam rachaduras ou não”, diz Fahy. Segundo ele, isso é o que normalmente acontece quando órgãos são colocados em nitrogênio líquido a −196 °C. O resfriamento extremo cria “tensão no sistema”, afirma. “Se você der uma batidinha, ele simplesmente se estilhaça.” Essas rachaduras são menos prováveis nas temperaturas um pouco mais altas usadas para preservação.
Fahy esteve envolvido desde o momento em que as amostras foram coletadas.
“Tínhamos Greg Fahy ao telefone coordenando tudo, [inclusive] os locais de onde as biópsias foram retiradas”, diz Nick Llewellyn, responsável pela pesquisa na Alcor. (Llewellyn não estava na Alcor na época, mas conversou sobre o procedimento com seus colegas.) As amostras obtidas por biópsia foram armazenadas em nitrogênio líquido e reservadas para Fahy. O restante do cérebro foi resfriado e mantido em um recipiente de armazenamento com temperatura controlada na Alcor.
Recuperando a forma
Foi somente anos depois que Fahy conseguiu estudar aquelas biópsias. Ele estava interessado em saber como o crioprotetor, que é tóxico, poderia ter afetado as células cerebrais. Pesquisas anteriores mostraram que inundar tecidos com crioprotetor pode deformar a estrutura das células, essencialmente comprimindo-as.
Esse é um dos muitos desafios enfrentados por criobiólogos interessados em armazenar tecidos humanos em temperaturas muito baixas. Embora a vitrificação de óvulos e embriões, que os resfria a −196 °C e, na prática, os transforma em vidro, tenha se tornado relativamente rotineira, graças, em parte, ao próprio trabalho de Fahy com embriões de camundongos na década de 1980, preservar órgãos inteiros dessa maneira é muito mais difícil. É complicado resfriar objetos maiores de maneira uniforme, e eles estão sujeitos à formação prejudicial de cristais de gelo, mesmo quando são usados crioprotetores, além de rachaduras.
Fahy descobriu que, quando reaquecia e reidratava as células cerebrais de Coles, a estrutura delas parecia recuperar, em certa medida, sua forma original. Fahy demonstrou o efeito durante uma chamada pelo Zoom: “Parece assim”, disse ele, juntando as mãos como se estivesse rezando, “e volta a ficar assim”, acrescentou, unindo os dedos indicadores e os polegares para formar um triângulo.
A estrutura do tecido também parece bastante intacta, ao menos para ele, embora admita que um purista que esperasse uma estrutura impecável ficaria decepcionado. Ele e seus colegas conseguiram observar detalhes notáveis nas células e em suas partes constituintes. “Não há nada que não consigamos ver”, diz Fahy, que compartilhou seus resultados, ainda não revisados por pares, no servidor de preprints bioRxiv. “Parece que [ao adotar a abordagem criogênica] é possível preservar tudo.”
Quanto às rachaduras, “pelo que me disseram, nenhuma rachadura foi observada [pela equipe que preservou inicialmente o cérebro]”, afirma Fahy. A equipe da Alcor fotografou o cérebro quando realizou as biópsias, mas as imagens foram posteriormente perdidas devido a uma falha no servidor, diz ele. Nas fotos mais recentes, o cérebro está coberto por uma camada de gelo, o que torna impossível ver se há alguma rachadura, acrescenta. “As tentativas de remover esse gelo poderiam danificar o cérebro, por isso a equipe decidiu deixar de lado”.
A criopreservação do cérebro “pode capturar um pouco mais da complexidade do cérebro”, diz Shannon Tessier, criobióloga do Massachusetts General Hospital que está desenvolvendo tecnologias para preservar corações, fígados e rins para transplante. “[Ser] capaz de usar cérebros humanos de indivíduos falecidos [poderia] acrescentar mais uma camada ao conjunto de ferramentas de pesquisa”, afirma.
E o artigo de Fahy mostra “o que acontece quando tentamos vitrificar uma massa densa e enorme de um litro”, diz Matthew Powell-Palm, criobiólogo da Texas A&M University. “Agora temos um forte indício de que [tecidos e órgãos] bastante grandes podem ser vitrificados por perfusão [sem a formação de gelo em excesso]”, afirma.
Todos os cientistas com quem conversei, incluindo Fahy, também estão trabalhando em maneiras de resfriar e preservar órgãos para transplante. Esses órgãos são escassos, em parte porque, depois que um órgão é retirado de um doador, geralmente precisa ser transplantado para o receptor em questão de horas.
A criopreservação poderia proporcionar tempo suficiente para que mais órgãos fossem aproveitados, para encontrar combinações melhores entre órgãos e doadores e, potencialmente, até para preparar o sistema imunológico dos receptores e poupá-los de uma vida inteira de medicamentos imunossupressores, diz Bischof, que também vem desenvolvendo novas tecnologias para a criopreservação de órgãos.
Bischof, Fahy e outros fizeram enormes avanços em suas tentativas até agora e conseguiram retirar, criopreservar e transplantar órgãos em coelhos e ratos, por exemplo. “Estamos no limiar da criopreservação de órgãos em escala humana”, diz Bischof.
Mas, quando se trata de preservar cérebros, a doação não é o objetivo. Coles esperava ser reanimado, um objetivo muito mais ambicioso que depende da capacidade de restaurar a função cerebral.
Reanimação cerebral
Fahy reconhece que, embora a estrutura das amostras do cérebro de Coles tenha recuperado sua forma, não há evidências de que as células possam ser trazidas de volta à vida e recuperar a atividade elétrica e um metabolismo funcional. “Restaurar sua função… isso é uma história completamente diferente”, diz.
Mas ele acredita que a criopreservação bem-sucedida do cérebro “é a porta de entrada para a animação suspensa humana, que [poderia permitir] que um dia chegássemos às estrelas”. Descobrir como preservar seres humanos também permitiria que as pessoas evitassem a morte por meio do que ele chama de “viagem médica no tempo”, avançando até um momento indeterminado no futuro em que a ciência já tenha encontrado uma cura para aquilo que iria matar essa pessoa. “Esse seria um objetivo máximo a ser perseguido”, diz.
“Eu diria que as chances [de reanimação cerebral] são bastante baixas”, afirma Llewellyn, da própria Alcor. “O tipo de tecnologia de que precisamos é praticamente inconcebível.”
Os cérebros já armazenados na Alcor e em outras instalações foram preservados de maneiras que “não foram validadas para funcionar na reanimação”, diz Tessier. A expectativa de que um dia eles sejam trazidos de volta à vida de alguma forma é “um salto bastante grande de fé e esperança que não se baseia na ciência”, afirma.
Como resume Powell-Palm: “Há muitas maneiras pelas quais esses neurônios podem ter sido destruídos.”
Jessica Hamzelou
