Al slapend reizen naar de sterren

Van Alien tot Planet of the Apes en 2001: A Space Odyssey: in films brengen ruimtereizigers steevast slapend of ingevroren het grootste deel van hun reis door. Natuurlijk gaat dat soms mis, door stroomproblemen onderweg of enge monsterlijke verrassingen. Toch lijkt een goed uitgevoerd winterslaapje veruit de beste methode om de gigantische afstanden in de ruimte af te leggen. Zullen kunstmatig in slaap gebrachte astronauten binnenkort daadwerkelijke zeer lange ruimtereizen kunnen maken?

Stel, je moet naar Mars. Afhankelijk van waar de planeet zich ten opzichte van de aarde in haar baan bevindt, ben je dan zo’n 50 tot 400 miljoen kilometer onderweg. Ver, maar in ons universum is dat vergelijkbaar met een loopje naar de buurtsuper. Wie bijvoorbeeld een tripje naar onze buurster Alpha Centauri plant, moet al een afstand van 4 lichtjaar overbruggen. En wie wil reizen naar het dichtstbijzijnde sterrenstelsel buiten onze eigen Melkweg, Andromeda, moet helemaal flink wat kilometers vreten. Ons buurstelsel ligt namelijk een grove 2,5 miljoen lichtjaar weg.

Zullen we binnenkort slapend reizen naar de sterren, zoals de bemanning van het schip Nostromo uit de film Alien?

Dat zijn afstanden die zelfs flink blijven als we het ooit voor elkaar krijgen om Einsteins belangrijkste regel – niets kan sneller dan het licht – te buigen of te breken. Met andere woorden: wie in ons universum een reis van enige betekenis wil maken, moet beschikken over een behoorlijk lange adem.

Gelukkig zijn dat soort problemen in de wereld van de sciencefiction snel opgelost. Wie een saaie tocht van vele duizenden tot miljoenen jaren wil overleven, wordt simpelweg in slaap gebracht en door de boordcomputer gewekt zodra de plaats van bestemming bereikt is. Doordat een systeem je metabolisme vrijwel stil legt, word je bovendien niet eens ouder en bereik je fris en fruitig je bestemming.

Hoe belachelijk dat in eerste instantie misschien ook klinkt, filmmakers en schrijvers van sciencefictionverhalen baseren die fantasie niet helemaal op gebakken lucht. In de natuur zijn immers voorbeelden bekend van dieren die effectief de winter overslaan, en pas in de lente weer fris hun holletjes uit kruipen.

Het laat zich dan ook raden dat wetenschappers al lang aan de weg timmeren om winterslaap in mensen mogelijk te maken. Overigens niet alleen zodat we straks lange ruimtereizen kunnen maken, maar ook zodat we mensenlevens kunnen redden. Zo kan een mens in winterslaap bijvoorbeeld veel langer wachten op een donororgaan, zonder tussentijds te overlijden. Bij kritieke verwondingen kan een winterslaap uitkomst bieden om bijvoorbeeld zuurstofgebrek in de hersenen te voorkomen.

Eén van de meest tot de verbeelding sprekende resultaten in deze zoektocht naar kunstmatige winterslaap kwam in 2005. Toen meldden de Amerikaanse biochemicus Mark Roth en collega’s in het vakblad Science dat het hen gelukt was een stel labmuizen in winterslaap te brengen door ze waterstofsulfide te laten inademen. Doordat het stofje in de cellen van de diertjes de plek van zuurstof innam, kregen zij het voor elkaar om hun metabolisme vrijwel te stoppen en hun lichaamstemperatuur flink te laten dalen. Toen zij de diertjes enkele uren later weer blootstelden aan gewone lucht, kwam hun metabolisme weer op gang.

De muizen leken ogenschijnlijk geen enkele schade te hebben ondervonden van hun winterslaap. Hoewel hoopgevend, is het de onderzoekers sindsdien nog niet gelukt de techniek op te schalen naar grotere dieren. Experimenten met varkens en schapen mislukten en de oorspronkelijk in 2009 geplande klinische testen op mensen werden in 2011 zonder verdere opgaaf van reden afgeblazen.

In de film alien worden mensen in een kunstmatige winterslaap gebracht om de lange reis naar verre kosmische bestemmingen te overleven. Alleen op die manier komen de sterren binnen handbereik.

Toch betekent dat niet dat winterslaap in mensen nooit mogelijk zal zijn. Experimenten met andere stoffen zoals 5-adenosine-monofosfaat en bepaalde hormonen ogen kansrijk, maar zijn nog in een zeer vroeg stadium en lang niet klaar om op mensen te worden getest.

Als het ooit zo ver komt, is het bovendien nog maar de vraag of winterslaap in de ruimte er zo uit gaat zien als de bevriezing waar veel sciencefictionfilms voor kiezen. Uit een in 2001 in Science gepubliceerd onderzoek naar de winterslaap van beren, bleek dat de lichaamstemperatuur van deze dieren helemaal niet zo veel daalde als bij andere dieren. En aangezien beren qua lichaamsgrootte een stuk vergelijkbaarder zijn dan muizen, is het nog maar de vraag of mensen ooit in ijskoude capsules door de ruimte zullen sjezen, of dat we ook winterslapend beter af zijn in een behaaglijk warme ruimte.