Per vèncer la mort i convertir-se en immortals, primer hem de derrotar l'entropia

La immortalitat és la rara superpotència que sona com una maledicció. I, no obstant això, hi ha alguna cosa molt atractiva sobre la possibilitat de no morir mai. Alguna cosa ha d’estar condicionada per evitar la mort en qualsevol context, independentment de la irracional decisió que pugui tenir per a nosaltres o per a les espècies en general.

Això, en realitat, sempre ha estat el Sant Graal de les ciències biològiques. La investigació i el tractament de malalties sempre ha tingut l’objectiu d’ampliar i millorar la vida. La tecnologia més recent ha contribuït a renovar l'interès en la idea que la immortalitat sigui realment possible. Alguns investigadors voldrien tractar l’envelliment com qualsevol altra malaltia (o col·lecció de malalties), tal com es va destacar recentment al nou programa de Ron Howard. Avanç.

Aquests investigadors esperen avançar en la idea que un medicament pot ser investigat amb el propòsit de tractar la pròpia edat. Tot i que els medicaments que estan estudiant ja han estat al mercat des de fa anys per tractar malalties com la diabetis, l’esperança és canviar el pensament i investigar drogues per al tractament de l’edat. Quin millor tractament de prevenció pot haver-hi, després de tot, que la joventut perpètua?

Com que la FDA no pot obtenir un medicament que tracti l’envelliment, els investigadors afirmen que ningú de la indústria privada ha tractat seriosament de fer front a la cura de l’envelliment. Però una vegada que la FDA s’ha produït, de manera que el pensament s’aconsegueix, les comportes s’obriran, i el mercat lliure ens farà sentir sensibles i virils durant segles.

Aquest és un pensament inspirador. Abans de treballar massa, però, anem a submergir-nos en el que significa envellir.

La vida és fonamentalment un procés inestable (sí, procés). La vida sembla preferir els estats energètics més inestables i més alts a l'estat energètic més baix, que és el que el fa tan fascinant. Tot a l'univers sembla que tendeix a una entropia o un desordre més elevat. De fet, el científic Nicolas Carnot va concebre un principi per descriure aquesta tendència que finalment es va convertir en una "llei". Així que quan alguna cosa sembla fer el contrari, se sent estrany i d'alguna manera intencional per alguna cosa o per algú.

Val la pena assenyalar, però, que la gravetat també és una llei. Amb prou energia, com la Segona Llei de la Termodinàmica, es pot resistir temporalment (vegeu que les lleis segueixen sent molt vigents, però es superen amb el treball; no s’està violant cap llei física). L’exemple obvi és un vaixell de coets fets per humans, però també hi ha exemples a la natura. La tensió superficial a l’aigua, per exemple, és capaç de superar la gravetat. (He de tenir en compte que es pensa que tot això és possible perquè som un "sistema obert", de manera que hi ha alguna cosa que compensi la nostra reducció en l'entropia. Concretament, el Sol s'està dissipant cap a l'equilibri. Utilitzem part de l’energia generada pel Sol en aquest procés, però la tendència general al sistema segueix sent cap a un increment de l'entropia.)

Així, més clarament, mentre tot l’univers tendeix a l’equilibri, l’equilibri significa la mort. L’equilibri significa una distribució uniforme de tots els elements constituents en l’estat més alt d’entropia: trastorn total, però estabilitat total. La vida fa el contrari. Acapara certes molècules dins de les cèl·lules i les regula. La vida, en canvi, tendeix a una versió d'estabilitat equilibrada energèticament: l'homeòstasi. En fer-ho, ha de mantenir la direcció natural de la resta de l'univers.

Així, la vida és, essencialment, la resistència de l’estat d’energia més baix, l’estat de màxima entropia cap al qual tot el sistema vol avançar. La resistència a aquesta tendència natural fa que el sistema sigui intrínsecament inestable i sigui possible amb la quantitat d’energia adequada. Massa energia i tot es torna massa inestable i simplement es fon (o es vaporitza). Massa poca energia i tot es queda en el mínim estat d’energia. Hi ha una petita finestra, però, on es pot reduir l'entropia i es pot generar espontàniament la complexitat.

(A banda: es creu que aquesta segona llei és irreversible; un ou no pot trencar, per citar un exemple clàssic. Però tingueu en compte que hi ha una diferència entre una reducció de l'entropia i la fletxa del temps. És cert que l'ou no pot trencar-se, però Això és degut a que no podem tornar enrere en el temps, però, si els components de l’òvul es reciclen a través de la funció de la vida, un ou pot reformar-se, com si els components estiguessin compostats en un mantell per a una planta de blat de moro que al seu torn alimenta un pollastre. El cercle de la vida és l'anomenat per una raó.)

Mentre que la naturalesa tendeix a l'equilibri, la vida resisteix a l'equilibri i tendeix a l'homeòstasi. Però, de nou, tot això requereix energia. Utilitzem energia per resistir l'equilibri, igual que un coet utilitza energia per resistir la gravetat. Però l’ús de l’energia és costós i provoca un desgast dels components del sistema. Finalment, les bombes i les membranes no funcionen tan bé com abans. La vida és necessàriament un procés destructiu.

Aquest procés destructiu és probable que l’envelliment sigui realment. Per tant, si esperem afrontar l’envelliment, primer hem de fer la pregunta: és possible? Els components del nostre sistema volen tendir cap a l'estat d'energia més baix, de la mateixa manera que els components d'un coet volen tendir cap a la superfície de la Terra. Amb la finalitat de resistir això, tots dos requereixen un ús d’energia, però l’ús d’energia fa caure aquests components. Si volem mantenir-nos vius, hem d’utilitzar els components del nostre sistema, el que significa que hem d’envellir.

Tot i així, no està clar per què no hauria de ser capaç de circunnavegar això substituint d'alguna manera els components. No hauríem de poder substituir simplement les cèl·lules que es desgasten i, per tant, ser inestables? O hi ha alguna cosa inherentment inestable sobre el grup de cèl·lules, també? Després de tot, es creu que les cèl·lules substitueixen totes les seves molècules constituents al llarg del temps, per què moren? És una pregunta oberta, però una mirada a les meduses immortals suggereix que de fet hauria de ser possible simplement substituir-ho tot.

Un dels meus companys investigadors amb el nom de Jack Davis em va proposar una vegada una idea interessant sobre això: potser l'envelliment és una adaptació evolutiva. Com que l’evolució només funciona quan hi ha un volum de facturació continuat de material biològic, la xifra de negocis ha d’haver sorgit en algun lloc, fent així que l’evolució sigui més eficient. Aquesta facturació és necessària per generar nous trets i basar-se en els que ja s'han desenvolupat, a.k.a. evolution. Simplement, si no es mor, ningú no té nadons, i els nadons necessiten per impulsar l’evolució.

Em sembla més probable que l’envelliment sigui un fenomen natural que no cal adaptar-se. Però el raonament de Jack pot ser que l’envelliment persisteixi. De fet, hi pot haver maneres per a la natura d’envoltar l’envelliment, però l’envelliment s’afavoreix fortament. L’evolució obté un fort benefici per generar constantment nova biomassa, però no obté cap benefici per mantenir els organismes vius després d’haver contribuït a la pròxima generació (de fet, només continuen prenent recursos si es queden). així que hi ha una pressió selectiva per seguir envellint. I els animals que moren probablement tenen un incentiu per procrear. Tot això pot explicar per què no veiem més exemples de la naturalesa dels animals immortals.

Per a persones amb consciència conscient que es troben atrapades en aquest sistema, però, això no és molt reconfortant. L'evolució humana pot beneficiar-se quan tots expirem als 80 anys, però la mort d'edat avançada encara manté un atractiu limitat.

Així que aquí estem de nou. Com podem combatre l'edat? Una possibilitat és trobar alguna cosa més que l’oxigen per respirar. L’oxigen és un element bastant reactiu. De fet, és responsable d’una gran quantitat de danys a les estructures orgàniques i inorgàniques a través del procés d’oxidació. Si poguéssim trobar alguna cosa menys reactiva, podria ser menys perjudicial per als nostres cossos, i no hauríem d’invertir tanta energia en antioxidants per combatre aquests efectes.

La part inversa d’aquest és que és la reactivitat de l’oxigen que el fa tan bo en allò que fa. Qualsevol cosa menys reactiva frenaria enormement la cadena de transport d’electrons - el que significa que no podríem mantenir els nivells d’activitat que necessitem per sobreviure. Així que potser anem a passejar per càlids càmeres hiperbàriques que ens protegeixin de l’oxigen atmosfèric i que només lliurin una mica als nostres pulmons.

Una altra possibilitat és retardar més el consum energètic, ja que aquest procés produeix el desgast de les cèl·lules. Molts de nosaltres a Occident mengen molt més del que necessitem, de totes maneres, no? Encara que controvertida, la restricció calòrica sembla ser capaç de prolongar la vida, segons la investigació.

Tot i que un enfocament disciplinat com aquest pot produir molts beneficis (fins i tot més enllà de l'envelliment més lent), continua sent una solució temporal que simplement allunya la mort. Vivir una vida més llarga només val la pena si és agradable. I, a més, és més divertit pensar en altres possibilitats. Per què no intentar piratejar les meduses?

Tot i que no és impossible, aquest enfocament té importants obstacles. Es creu que la medusa aconsegueix la immortalitat a través de la "transdiferenciació", o torna les cèl·lules a les cèl·lules mare i comença a convertir-se en altres tipus de cèl·lules. Tot i que tècnicament hem descobert com convertir les cèl·lules humanes en cèl·lules mare, els humans tenim moltes cèl·lules que són insubstituïbles. Les nostres neurones, per exemple, fem el que fem per trobar els contactes adequats amb altres neurones i formar una xarxa complexa. En teoria, si aquestes cèl·lules es tornessin obligades a un estat de cèl·lules mare, tots aquests contactes es trencarien, ja que les cèl·lules mare no són capaces de formar connexions neuronals. Teòricament tornaríem a la infància i no sabríem essencialment res, el que sembla ser aproximadament el que una medusa sap. Per viure sempre que sigui una medusa, és possible que hàgim de viure tan malament.

Potser algun dia serem capaços de moure'ns per això tenint algun tipus de procés continu que travessa el cervell, prengui nota de cada contacte que té una cèl·lula, transfereixi aquesta cèl·lula i, a continuació, deixi créixer la cèl·lula generada al seu voltant com una bastida per restablir totes les seves connexions anteriors, preservant així cada un dels seus contactes. Per tant, els records que impliquen aquesta cel·la només estarien fora de línia temporalment.

De moment, els nostres enfocaments hauran de requerir gèneres o medicaments dirigits a un ús més eficient de la nostra energia o la fabricació de nous cossos de components més duradors. El millor que podem fer fins llavors és resistir l’atzar que l’univers ha destinat a tots nosaltres.