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Das Gebiet der Biostase, auch bekannt als kryonik , ist viel komplexer als nur "Einfrieren" und Aufwärmen. Ob Bereitschaftsteam, Verglasung, kryogene Lagerungsdewars oder Kryoprotektivum - es gibt viele Aspekte, die zu einer qualitativ hochwertigen Kryokonservierung gehören. Leider sind die meisten davon nicht selbsterklärend, daher haben wir es uns zur Aufgabe gemacht, sie zu erklären.

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In diesem Artikel gehen wir auf einige Grundlagen der Kryokonservierung ein und vertiefen uns in eine der wichtigsten Überlegungen, die wir anstellen müssen: Welche Kryoprotektiva sollten wir verwenden, um eine möglichst hochwertige Kryokonservierung zu erreichen?

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Was ist Kryokonservierung?

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Die Kryokonservierung ist eine Art der Konservierung von Zellen, Geweben und anderen biologischen Materialien (so komplex wie Ganzkörper). Sie erfolgt durch langsames Absenken der Kerntemperatur auf Werte unterhalb der so genannten "Glasübergangstemperatur" bei etwa -130 °C, wobei eine Verglasung erreicht wird. Auf Tomorrow Bio verwenden wir derzeit Temperaturen von -196°C für die Langzeitlagerung kryokonservierter Patienten (der ITS wird bald folgen), was der Temperatur von flüssigem Stickstoff entspricht. Kryoprotektiva werden eingesetzt, um die Zellstruktur vor Gefahren wie der Bildung von Eiskristallen zu schützen. In der Regel verwenden wir eine Mischung aus mehreren Kryoprotektionsmitteln, um ein Gleichgewicht zwischen ihrer Toxizität und ihren Schutzfunktionen herzustellen und die Zellen so wenig wie möglich zu schädigen. Durch die Kühlung und den Prozess der Kryokonservierung werden die Stoffwechselraten erheblich reduziert, so dass die biologische Aktivität vollständig zum Erliegen kommt. Nach der Verglasung befindet sich der Körper in einer vollständigen "biologischen Pause", was bedeutet, dass die Patienten in diesem Zustand praktisch unbegrenzt gelagert werden können, ohne dass es zu einem Abbau kommt.

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Wie wird Kryokonservierung derzeit eingesetzt?

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Mit dieser Methode wurden in der Vergangenheit viele Zell- und Gewebetypen erfolgreich kryokonserviert und wieder aufgewärmt. Die Kryokonservierung wird aktiv bei Spermien, roten Blutkörperchen, Embryonen und mehr angewandt, um sie für die künftige Verwendung zu erhalten.

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Die bekannteste Anwendung der Kryokonservierung ist heute das Spermabanking. Das erste Baby, das aus einem kryokonservierten, damals auf Trockeneis gekühlten Sperma geboren wurde, kam 1953 zur Welt, ein ganzes Jahrzehnt bevor Robert Ettinger, der "Vater von kryonik", erstmals die Kryokonservierung von Menschen vorschlug. Mit der Einführung von Flüssigstickstoff und den damit verbundenen besseren Konservierungsbedingungen entschieden sich immer mehr Männer für die Konservierung oder Spende ihres Samens. Seitdem ist das Verfahren ein fester Bestandteil des Gesundheitswesens und ermöglicht es Menschen, die zuvor kein Kind bekommen konnten, sich ihren Wunsch nach Elternschaft zu erfüllen. 

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Wenn Sie mehr über die heutigen Anwendungsfälle der Kryokonservierung erfahren möchten, darunter auch einige, die Sie vielleicht noch nicht kannten, werfen Sie doch einen Blick auf einen unserer anderen Artikel.

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Menschen bewahren

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Unsere Vision bei Tomorrow Bio ist es, jedem die Möglichkeit zu geben, zu entscheiden, wie lange er leben möchte. Wir lieben das Leben und wissen, dass viele von Ihnen das auch so sehen. Nicht allen von uns ist ein langes und gesundes Leben vergönnt, und viele sterben heute an Krankheiten, die höchstwahrscheinlich in der Zukunft behandelbar sein werden. Deshalb haben wir uns die wirksame, sichere und unbegrenzte Kryokonservierung von Menschen zum Ziel gesetzt. Wir wollen eine Brücke in diese Zukunft schlagen und den Menschen die Chance geben, die Behandlung zu erhalten, die ihr Leben retten wird. Doch während die Konservierung anderer, kleinerer Organismen heute gängige Praxis ist, ist die Vitrifizierung von Menschen (noch) nicht üblich, und eine Wiederbelebung durch Kryokonservierung ist tatsächlich nicht möglich. Das liegt vor allem daran, dass es viel schwieriger ist, ausgewachsene Menschen zu konservieren als winzige Embryonen. Werfen wir einen Blick auf einige der Schwierigkeiten, mit denen wir konfrontiert sind, und darauf, wie unser medizinisches Forschungsteam versucht, sie zu überwinden.

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Warum ist es schwieriger, Menschen zu erhalten?

Größer ist nicht immer besser, vor allem nicht auf dem Gebiet der Biostase. Hier ist "größer" in der Regel mit viel mehr Komplikationen verbunden. Bei Spermien oder anderen kleinen Einheiten kann der gesamte Organismus auf einmal abgekühlt und wieder aufgewärmt werden. Die Biologie des menschlichen Körpers ist viel zu groß, und verschiedene Organe erwärmen sich unterschiedlich schnell, was dem menschlichen Gewebe großen Schaden zufügen würde.

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Ein weiteres Problem ist der Schutz der Zellen während des Kryokonservierungsprozesses vor Schäden. Wenn wir Menschen einfach einfrieren würden (was wir nicht tun), würde das Wasser im Körper gefrieren und Eiskristalle würden sich bilden. Diese Kristalle haben scharfe Kanten, die wir definitiv nicht in unseren Patienten haben wollen, da sie Zellstrukturen und Gewebe beschädigen würden.

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Wir verhindern dies durch Perfusion, d. h. durch den Austausch des Wassers im Körper mit speziellen Kryoprotektoren. Dadurch wird zwar ein Problem beseitigt, aber leider ein weiteres (weniger problematisches) hinzugefügt. Wenn Sie mehr über die allgemeine Verwendung, die Vorteile und die Probleme dieser Mittel erfahren möchten, klicken Sie bitte auf den obigen Link. Haben Sie nun die Grundlagen verstanden? Perfekt! Werfen wir einen genaueren Blick darauf, welche Kryoprotektiva wir bei Tomorrow Bio verwenden.

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Welche Kryoprotektiva gibt es?

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Jedes Kryoprotektivum besteht aus einer Mischung von durchdringenden und nicht durchdringenden Chemikalien.(1) Die Kryobiologie hat eine Vielzahl von Entdeckungen in Bezug auf die Wirksamkeit und Sicherheit von Kryoprotektiva gemacht, wie z. B.:

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• Eindringende Chemikalien schützen die Zellen wirksam vor dem Einfrieren, sind aber von Natur aus giftig.
• Nicht-penetrierende Chemikalien sind weniger wirksam beim Schutz der Zellen vor dem Einfrieren, verringern aber die Exposition der Zellen gegenüber toxischen Kryoprotektoren.
• Die richtige Mischung aus beidem kann ein hohes Maß an Schutz bei geringer Toxizität bieten, ohne die Qualität der Verglasung zu beeinträchtigen.
• Ein Maß namens qv* kann die allgemeine Toxizität eines Mittels vorhersagen - hilfreich bei der Formulierung der bestmöglichen Lösung
• Die Toxizität kann weiter reduziert werden, indem dem Gemisch so genannte synthetische "Eisblocker" zugesetzt werden.

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... und mehr.

Die gängigsten Erreger, die mit diesem Wissen hergestellt werden, sind M22 und VM1.

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Welches Mittel verwenden wir?

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Alcor Life Extension verwendet M22 für seine Kryokonservierungen. M22 ist das am besten dokumentierte Kryoprotektivum, das derzeit verwendet wird, und verspricht laut Alcor die besten Gesamtergebnisse, aber das hat seinen Preis, einen sehr hohen Preis. Jeder Einsatz von M22 kostet einen mittleren fünfstelligen Betrag, was die Kosten für die Kryokonservierung um ein Vielfaches erhöht.

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Das konkurrierende Mittel VM1 ist zwar etwas weniger gut dokumentiert (das ändern wir gerade), hat aber einen vergleichsweise geringen Preis von nur ein paar hundert Euro pro Anwendung. Dass weniger Daten vorliegen, bedeutet nicht zwangsläufig, dass VM1-Mittel kryokonservierte Patienten schlechter schützen als M22-Mittel in realen Fällen der Kryokonservierung beim Menschen.

kryonik Institute, der größte amerikanische Biostasis-Anbieter, verwendet den Wirkstoff CI-VM-1, eine modifizierte Version von VM1, um die Kosten niedrig zu halten, und bietet dennoch eine hochwertige Kryokonservierung an.

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Tomorrow Bio ist der Ansicht, dass dieser deutliche Kostenunterschied die Verwendung einer (modifizierten) Version von VM1 rechtfertigt. Trotz der Ähnlichkeiten unterscheidet sich das VM1-Mittel von Tomorrow von dem, das CI verwendet. Unser Schutzmittel wurde speziell von der Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Tomorrow Bioentwickelt, die ständig an der Verbesserung unserer Kryoprotektiva arbeitet, um unseren Mitgliedern eine erstklassige Kryokonservierung zu garantieren. 

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Hier erfahren Sie mehr darüber, warum wir uns für VM1 und nicht für M22 entschieden haben.

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Auch der beste Agent kann nicht retten, was nicht mehr da ist

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Eine hochwertige Kryokonservierung besteht aus drei Schlüsselwerten:

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1. Zeit (je schneller, desto besser)
2. Schutz (je stärker, desto besser)
3. Stabilität (je sicherer, desto besser)

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Alle sind sich so ziemlich einig, dass Zeit (bei weitem) der wichtigste Faktor ist. Schließlich können Kryoprotektoren nur das schützen, was noch vorhanden ist. Je mehr Zeit zwischen dem legalen Tod (genauer gesagt, dem Kreislaufstillstand) und dem Beginn der Konservierung vergeht, desto weiter ist der Abbau des Gehirns bereits fortgeschritten. In diesen Prozess einzugreifen, ist unsere oberste Priorität.

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Deshalb haben wir beschlossen, ein modifiziertes VM1 zu verwenden. Auf diese Weise können die zusätzlichen Mittel für eine bessere Logistik, geografische Infrastruktur und besser ausgebildete Bereitschaftsteams eingesetzt werden, was zu wesentlich schnelleren Reaktionszeiten führt. Dies hat in fast allen Fällen größere Auswirkungen auf die Qualität. Um die Qualität weiter zu sichern, haben unsere Forscher zusätzliche leichte Anpassungen an der regulären Version von VM1 vorgenommen, die sie effektiver machen als die ursprüngliche Version.

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Dennoch ist Tomorrow Bio grundsätzlich unabhängig davon, welches Kryokonservierungsmittel verwendet werden soll. Sollte es jemals Daten geben, die zeigen, dass andere Mittel besser funktionieren oder eine ganz andere Konservierungsmethode überlegen ist, werden wir umstellen (natürlich würden alle unsere Mitglieder rechtzeitig informiert). 

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Fazit

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Tomorrow Bio widmet sich der ständigen Verbesserung von Kryoprotektionsmitteln für die Kryokonservierung von Menschen. Wir sind davon überzeugt, dass die chemische Mischung von VM1 eine gute Grundlage für dieses Vorhaben bietet, die zu einer wirksamen und erschwinglichen Lösung für unsere Patienten führt. Wir werden weiterhin Geld und Ressourcen in die Weiterentwicklung dieses Wissenschaftsgebiets investieren, und Kryoprotektionsmittel sind ein wichtiger Bestandteil davon. Wenn Sie uns bei der Erfüllung unseres Auftrags helfen möchten, besuchen Sie unser Tomorrow Fellow Programm und unterstützen Sie die Biostasis-Forschung noch heute!

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Haben Sie Fragen, die Sie uns persönlich stellen möchten? Dann vereinbaren Sie einen Anruf mit uns! Wir freuen uns darauf, von Ihnen zu hören!

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