#podcast #batman #komiks
W trzydziestym trzecim odcinku podcastu GOTHAM w DESZCZU zapraszamy do wysłuchania rozmowy Michała Chudolińskiego z doktor Alicją Hinz, adiunktką na Wydziale Biochemii, Biofizyki oraz Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Doktor Alicja Hinz prowadzi badania nad opracowaniem nowoczesnych, celowanych terapii przeciwnowotworowych oraz regeneracyjnych opartych o nanocząstki.
Rozmawiamy o naukowych zakątkach uniwersum Batmana i świata miasta Gotham. Na ile opierają się one na realnych, ścisłych przesłankach? Jak duża dawka prawdy naukowej skrywa się w fikcji komiksowej? Celem pogłębienia wiedzy na tematy poruszane w dzisiejszej rozmowie dr Alicja Hinz proponuje zaznajomienie się z serialem Netflixa „Dobre rady Johna Wilsona”. Do czego gorąco zachęcamy.
📩 Zachęcamy także do podzielenia się swoimi przemyśleniami na temat dzisiejszej rozmowy w komentarzach. 🛎 Pamiętajcie także, aby wspomnieć o podcaście osobom zainteresowanym tematyką podcastu Gotham w Deszczu. Będziemy bardzo wdzięczni za pomoc w promocji kanału 🙂
Krioprezerwacja: Idea zatrzymania czasu
Cel krioprezerwacji: między pragnieniem nieśmiertelności a biologią
Przechowywanie ciała w temperaturze poniżej zera stopni Celsjusza ma na celu jedno: maksymalne spowolnienie reakcji chemicznych, w tym kluczowych procesów enzymatycznych, które determinują życie na poziomie molekularnym. W teorii zatrzymanie lub silne wyhamowanie metabolizmu komórkowego mogłoby kupić ludzkości czas — czas niezbędny na rozwój terapii dla obecnie nieuleczalnych chorób lub na przezwyciężenie biologicznych ograniczeń starzenia się.
Tę ideę wcielał w życie dr Victor Fries, wykorzystując opracowane przez siebie technologie kriogeniczne. W jego motywacjach kryje się kluczowy aspekt całej dziedziny krioprezerwacji: konflikt między technologiczną nadzieją a biologiczną rzeczywistością. Próbował ocalić życie ukochanej osoby, zamrażając jej ciało w nadziei na przyszłe wskrzeszenie — lecz czy biologia kiedykolwiek podda się woli człowieka?
Biologiczne ryzyko zamrażania: kryształki śmierci
Przygotowanie organizmu do głębokiego zamrożenia wymaga rozwiązania fundamentalnego problemu: woda zamarza w formie kryształków lodu, które fizycznie rozrywają komórki.
Podczas zamrażania cząsteczki wody tworzą na zewnątrz komórek kryształki lodu, powodując odwodnienie cytoplazmy. Skutkiem tego jest zmiana ciśnienia osmotycznego, co może skutkować śmiercią komórek. Jeszcze groźniejsze są kryształki tworzące się wewnątrz komórek — ich formowanie oznacza bezpośrednie uszkodzenia błon, organelli, a nawet DNA.
Co więcej, gdy woda krystalizuje, pozostałe substancje rozpuszczone w cytoplazmie ulegają koncentracji, osiągając poziomy toksyczne dla delikatnych struktur komórkowych. Zatem śmierć komórki następuje nie tylko przez fizyczne zniszczenie, ale i przez biochemiczną destabilizację jej środowiska wewnętrznego.
Ochrona komórek: iluzoryczna tarcza technologii
Strategie ochrony obejmują:
- Powolne tempo zamrażania, aby umożliwić komórkom czas na odwodnienie bez tworzenia się lodu.
- Krioprotektanty (np. glicerol, DMSO), które zmieniają właściwości fizykochemiczne wody, obniżając punkt zamarzania i zmniejszając ryzyko powstawania kryształków.
- Technologie wspomagające rozmrażanie, takie jak nanowarming — równomierne podgrzewanie nanocząstkami, aby ograniczyć stres cieplny.
Jednak żadne z tych rozwiązań nie eliminuje problemu całkowicie. Każdy etap zamrażania i rozmrażania to ryzyko nieodwracalnych mikrouszkodzeń, które mogą akumulować się i dezorganizować funkcje narządów.
Alcor i etyka zamrożonych ciał: marketing nadziei
Firmy takie jak Alcor oferują krioprezerwację po śmierci, zastrzegając jednocześnie, że nie gwarantują możliwości odmrożenia. Ciała wypełniane są krioprotektantami i przechowywane w ciekłym azocie. Problem jednak w tym, że:
- Rozmrożenie nie przywraca pełnej funkcjonalności narządów. Nawet przy najlepszych metodach, serce po zamrożeniu nie wraca do pełnej sprawności.
- Uszkodzenia mikroskopowe kumulują się podczas zamrażania i rozmrażania. Oznacza to, że narządy i tkanki, nawet jeśli technicznie „ożywione”, mogą być niezdolne do prawidłowego działania.
Dodatkowo rozmrożone ciało może być ciężko uszkodzone odmrożeniami, wymagając leczenia, którego obecna medycyna nie jest w stanie skutecznie zapewnić.
Mr. Freeze: spekulatywna biologia fikcji
Postać Mr. Freeze’a wydaje się nierealistyczna z biologicznego punktu widzenia. Życie w temperaturach poniżej zera wymagałoby radykalnych zmian w całej strukturze molekularnej organizmu.
W naturze jednak istnieją przykłady:
- Owady zimujące przy -40°C dzięki wysokiemu stężeniu glicerolu.
- Żaby leśne (Rana sylvatica), które zamrażają się częściowo, używając glukozy jako naturalnego krioprotektantu zapobiegającego uszkodzeniom komórek.
Zatem możliwe, że Mr. Freeze miałby we krwi specjalny krioprotekcyjny płyn, który uniemożliwia tworzenie się lodu w komórkach. Jednak nadal pozostaje problem: w temperaturach ekstremalnie niskich nawet najlepiej zabezpieczone białka metaboliczne tracą aktywność, a tkanki cierpią na niedotlenienie.
W narracji fikcyjnej zakłada się, że mutacja zmodyfikowała nie tylko błony komórkowe, ale też enzymy i białka strukturalne tak, by były odporne na zamarzanie — rozwiązanie obecnie poza zasięgiem naszej biotechnologii.
Zamrożona dusza: biologiczne a psychiczne konsekwencje
Chociaż możemy sobie wyobrazić organizm biologicznie „odmrożony”, pozostaje pytanie: czy psychika i świadomość mogą równie łatwo powrócić? Obserwując Mr. Freeze’a, widzimy człowieka wyalienowanego, pozbawionego pełnej emocjonalnej głębi. Być może, nawet gdyby ciało odzyskało sprawność, dusza — złożona z subtelnych sieci neuronalnych i doświadczeń — byłaby utracona na zawsze.
Toksyny roślinne: naturalna broń chemiczna
Ewolucja broni biologicznej roślin
Toksyny roślinne są przykładem chemicznej strategii przetrwania. Alkaloidy, szeroka grupa związków, oddziałują na układ nerwowy zwierząt i ludzi, często z dużą selektywnością i siłą. Wśród nich znajdują się:
- kofeina — łagodny stymulant,
- strychnina — silna neurotoksyna.
Mechanizmy ochrony obejmują:
- Produkcję prekursorów toksyn, które są aktywowane dopiero w organizmie drapieżnika.
- Wytwarzanie wewnętrznych antidotów, neutralizujących własne trucizny.
Takie rozwiązania świadczą o wysokim stopniu biochemicznej adaptacji roślin do środowiska.
Trujący Bluszcz: GMO i granica międzygatunkowa
Dr Pamela Lillian Isley, znana jako Trujący Bluszcz, pracowała nad genetyczną modyfikacją roślin, by uczynić je odporniejszymi na człowieka. Jej historia wpisuje się w większy kontekst współczesnej biotechnologii:
- wykorzystanie CRISPR/Cas9 do tworzenia roślin odpornych na patogeny,
- rozwój GMO bogatych w składniki odżywcze, jak „złoty ryż”.
Jednak w przypadku Isley eksperyment wymknął się spod kontroli: jej własne DNA zostało zmodyfikowane. Stała się hybrydą człowieka i rośliny, z dominującymi cechami roślinnymi — widać to nie tylko w jej zdolnościach, ale i w psychice: priorytetyzuje ochronę roślin nad interesami ludzi.
W tym świetle Trujący Bluszcz jest nie tylko mutantką, ale także biologiczną manifestacją krytyki transhumanizmu: przekroczenia granic natury bez zrozumienia konsekwencji.
Bibliografia do tekstu oraz rozmowy w odcinku:
1. Murray, K. A. & Gibson, M. I. Chemical approaches to cryopreservation. Nat Rev Chem 6, 579 (2022).
2. Manuchehrabadi, N. et al. Improved Tissue Cryopreservation using Inductive Heating of Magnetic Nanoparticles. Sci Transl Med 9, 4586 (2017).
3. Wang, T. et al. Freezing preservation of adult mammalian heart at high subzero temperatures. Cryobiology 28, 171–176 (1991).
4. Ran, Q. et al. Organ preservation: current limitations and optimization approaches. Front Med (Lausanne) 12, (2025).
5. Homepage – Alcor. https://www.alcor.org/.
6. Storey, K. B. LIVING IN THE COLD: FREEZE-INDUCED GENE RESPONSES IN FREEZE-TOLERANT VERTEBRATES. Clin Exp Pharmacol Physiol 26, 57–63 (1999).
7. Goertz, O. et al. Intravital pathophysiologic comparison of frostbite and burn injury in a murine model. J Surg Res 167, (2011).
8. Legrand, F. D. et al. Evaluating safety risks of whole-body cryotherapy/cryostimulation (WBC): a scoping review from an international consortium. Eur J Med Res 28, 1–8 (2023).
9. Canavero, S., Lebenstein-Gumovski, M. V. & Kim, C. Y. The rise of transplantation neurosurgery: Spinal cord, eye, brain. Surg Neurol Int 15, (2024).
10. Vezikov, L. V. & Simpson, M. Plant Alkaloids Toxicity. StatPearls (2023).
11. Otter, J. & D’Orazio, J. L. Strychnine Toxicity. StatPearls (2023).
12. Boskabadi, S. J., Ramezaninejad, S. & Zakariaei, Z. Case Report Severe Neurotoxicity due to Atropa belladonna Poisoning: A Case Report and Literature Review. (2024)
13. Chacko, B. & Peter, J. V. Antidotes in Poisoning. Indian J Crit Care Med 23, S241 (2019).
14. Kreuzwieser, J. et al. The Venus flytrap attracts insects by the release of volatile organic compounds. J Exp Bot 65, 755 (2014).
15. Serna, N. et al. Protein-Based Therapeutic Killing for Cancer Therapies. Trends Biotechnol 36, 318–335 (2018).
16. DĄBROWSKA, A. Biomimetyzm i nanotechnologia – materiały i rozwiązania inspirowane naturą. PRZEGLĄD MECHANICZNY 1, 11–15 (2017).
17. Ryu, J. et al. Development of a CHO cell line for stable production of recombinant antibodies against human MMP9. BMC Biotechnol 22, 1–8 (2022).
18. Landgraf, W. & Sandow, J. Recombinant Human Insulins – Clinical Efficacy and Safety in Diabetes Therapy. Eur Endocrinol 12, 12 (2016).
19. Tang, G., Jian, Q., Dolnikowski, G. G., Russell, R. M. & Grusak, M. A. Golden Rice is an effective source of vitamin A1. Am J Clin Nutr 89, 1776 (2009).
20. Klümper, W. & Qaim, M. A Meta-Analysis of the Impacts of Genetically Modified Crops. PLoS One 9, e111629 (2014).
21. Allemailem, K. S. et al. Current Updates of CRISPR/Cas System and Anti-CRISPR Proteins: Innovative Applications to Improve the Genome Editing Strategies. Int J Nanomedicine 19, 10185–10212 (2024).
22. Li, T. et al. CRISPR/Cas9 therapeutics: progress and prospects. Signal Transduction and Targeted Therapy 2023 8:1 8, 1–23 (2023).
23. Bernabe, C. S. et al. Identification of a novel perifornical-hypothalamic-area-projecting serotonergic system that inhibits innate panic and conditioned fear responses. Transl Psychiatry 14, 60 (2024).
24. Appendino, G. et al. Polyacetylenes from Sardinian Oenanthe fistulosa: A Molecular Clue to risus sardonicus. J Nat Prod 72, 962 (2009).
25. Bennett, M. G. & Naranja, R. J. Getting nano tattoos right—A checklist of legal and ethical hurdles for an emerging nanomedical technology. Nanomedicine 9, 729–731 (2013).
