Le regard rationnel

Aborder un problème biologique comme un problème d’ingénierie

La biostase pose plusieurs problèmes techniques et institutionnels distincts. Une démarche d’ingénierie permet d’améliorer chaque maillon de la chaîne, mais les progrès réalisés dans un domaine ne prouvent pas qu’il sera un jour possible de réanimer un être humain.

La cryonie est souvent ramenée à une seule question, aussi fondamentale que vertigineuse : peut-on ramener à la vie une personne cryoconservée ?

Cette interrogation est humainement compréhensible, mais elle n’est guère utile sur le plan technique.

Elle ramène toute une série de problèmes biologiques, logistiques et institutionnels à une question appelant une réponse binaire.

Une démarche d’ingénierie consiste à poser le problème autrement.

Quelles conditions doivent être remplies à chaque étape ? Que peut-on mesurer ? Quelles défaillances peuvent être corrigées ? Lesquelles entraînent une perte d’information qu’aucune technique future ne pourrait compenser ?

Cette manière de raisonner ne prouve pas que la réanimation fonctionnera un jour. Elle permet en revanche de déterminer beaucoup plus précisément à quelles étapes une tentative de réanimation pourrait échouer.

Décomposer le problème en questions distinctes

La prise en charge commence bien avant l’arrivée de la personne au centre de conservation.

L’équipe doit être prévenue à temps, disposer des autorisations nécessaires, pouvoir accéder à la personne et organiser son transport.

Dès que le décès est constaté, la circulation s’interrompt : les tissus ne reçoivent plus d’oxygène, le métabolisme se dérègle et une cascade de lésions cellulaires s’enclenche.

Le refroidissement ralentit ces processus, mais il ne rétablit pas la circulation et ne suffit pas à assurer la perfusion d’une solution cryoprotectrice.

La solution cryoprotectrice doit parvenir aux tissus par un réseau vasculaire parfois déjà endommagé, obstrué ou altéré par la maladie.

Elle doit y atteindre une concentration suffisante sans provoquer de déséquilibre osmotique ni de toxicité chimique excessive.

Le corps doit ensuite être refroidi jusqu’à la vitrification, tout en limitant la formation de glace et les contraintes thermomécaniques.

Les conditions de conservation doivent rester stables pendant une durée indéterminée. L’établissement responsable doit donc disposer durablement de ressources financières suffisantes, d’une gouvernance solide et des moyens nécessaires à son fonctionnement.

Une éventuelle réanimation comporterait une nouvelle série d’étapes : réchauffement contrôlé, élimination des agents cryoprotecteurs, réparation des lésions, restauration des fonctions et rééducation.

Aucune expérience isolée ne répond à l’ensemble de ces questions.

Le raisonnement d’ingénieur ne simplifie pas le problème, mais il permet de caractériser précisément chaque type de défaillance.

Chacune de ces défaillances peut ensuite être étudiée séparément.

La qualité d’une intervention peut notamment être évaluée à partir de sa chronologie détaillée et de l’indicateur S-MIX, qui synthétise les conditions de la prise en charge.

La répartition des agents cryoprotecteurs peut être estimée à partir des données de perfusion et des images obtenues au scanner. La qualité du refroidissement s’évalue à partir des courbes de température enregistrées, et non d’un compte rendu rédigé après coup.

L’ultrastructure cérébrale peut être examinée au microscope électronique, dans le cadre de recherches menées avec le consentement des personnes concernées. Les systèmes de conservation peuvent également être audités en examinant la consommation d’azote, le fonctionnement des alarmes, la tenue des registres et la répartition des responsabilités entre les différentes entités.

C’est pourquoi notre cadre d’analyse, le Codex, distingue l’ischémie, la perfusion et le refroidissement.

Regrouper tous ces problèmes sous l’expression « la procédure » efface les distinctions nécessaires à leur analyse.

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Progresser n’exige pas de réanimer un être humain

Deux erreurs opposées méritent d’être écartées.

La première consiste à rejeter tout résultat au motif qu’aucun être humain n’a jamais été réanimé. La seconde consiste à croire que les progrès réalisés sur un seul maillon prouvent la viabilité de l’ensemble.

L’une comme l’autre empêche toute analyse nuancée.

En 2019, l’étude BrainEx a rétabli la microcirculation ainsi que certaines fonctions moléculaires et cellulaires dans des cerveaux de porcs isolés, quatre heures après la mort.

Les chercheurs ont observé une architecture cellulaire préservée, un métabolisme actif et une activité synaptique spontanée. Ils n’ont pas observé l’activité électrique globale associée à la conscience.

Les résultats de BrainEx ont remis en cause l’idée selon laquelle toutes les cellules cérébrales atteindraient en quelques minutes le même point de non-retour.

L’étude n’a démontré ni le rétablissement de la conscience ni la restauration des fonctions cérébrales dans leur ensemble. Il ne s’agissait d’ailleurs pas d’une expérience de cryoconservation.

OrganEx a prolongé ces travaux en 2022. Après une heure d’ischémie chaude chez le porc, le dispositif a rétabli certains processus cellulaires et réduit la mort cellulaire dans plusieurs organes.

Là encore, l’étude OrganEx portait sur la récupération cellulaire après une ischémie, et non sur la réanimation d’un organisme entier.

Une autre avancée, portant cette fois sur la cryoconservation d’organes, a été publiée en 2023.

Des chercheurs ont vitrifié des reins de rat, les ont conservés pendant une durée pouvant atteindre 100 jours, les ont réchauffés à l’aide de nanoparticules, puis les ont transplantés chez des rats auxquels les reins avaient été retirés.

Les organes transplantés ont maintenu les animaux en vie, et la fonction rénale s’est rétablie au cours des semaines suivantes.

Cette étude sur le réchauffement par nanoparticules est importante, car la maîtrise du réchauffement constitue l’un des principaux obstacles à la cryoconservation des organes.

Elle n’en reste pas moins une étude portant sur des reins de rat.

Un cerveau humain est plus volumineux et plus hétérogène, et sa conservation soulève en outre la question de la mémoire et de l’identité. Un corps humain entier impose d’autres contraintes de transfert thermique et de perfusion.

Le changement d’échelle n’est pas un détail : il transforme le problème.

Ces résultats restent néanmoins importants. Ils permettent de remplacer les affirmations générales sur les limites de la récupération biologique par des questions précises sur les conditions expérimentales, les méthodes employées et les effets du changement d’échelle.

La réparation dépend de l’information préservée

Supposons que la médecine future dispose de moyens extrêmement efficaces pour réparer les cellules.

Il lui faudrait encore savoir quoi reconstituer.

Si un vaisseau sanguin est rompu, les structures environnantes peuvent encore fournir assez de repères pour en reconstituer le trajet et les connexions. En revanche, si un réseau synaptique a disparu, les repères nécessaires à sa reconstruction peuvent être irrémédiablement perdus.

C’est toute la différence entre une lésion et une perte d’information.

Un livre abîmé peut être restauré tant que ses lettres restent lisibles ; en revanche, de meilleurs outils ne suffisent pas à reconstituer une page réduite en cendres.

L’analogie a ses limites, mais la question est concrète : les techniques actuelles préservent-elles suffisamment les structures physiques susceptibles de sous-tendre la mémoire et l’identité d’une personne ?

Les connaissances actuelles ne permettent pas encore de trancher.

Les souvenirs ne sont pas stockés sous la forme d’un fichier unique localisé dans une région précise du cerveau. La connectivité et la force des synapses jouent un rôle important, mais les états moléculaires, la géométrie cellulaire et d’autres variables biologiques pourraient être tout aussi déterminants.

Ces incertitudes sont examinées plus en détail dans l’article « Mémoire, identité et cerveau ».

Ces incertitudes conditionnent également le choix des paramètres utilisés pour évaluer la qualité de la conservation.

Un bon indicateur ne doit pas seulement rendre compte du refroidissement : il doit aussi évaluer la préservation des structures biologiques à plusieurs échelles.

Cela suppose de croiser les données chronologiques et physiologiques avec les mesures de la répartition des agents cryoprotecteurs, les examens d’imagerie et, lorsque les conditions éthiques et pratiques le permettent, les observations microscopiques.

Aucune mesure prise isolément ne suffit à établir que les structures pertinentes ont été suffisamment préservées.

Le croisement de plusieurs mesures imparfaites peut néanmoins révéler les défaillances d’une procédure et fournir des éléments solides pour comparer les performances des différentes méthodes.

Le raisonnement d’ingénieur distingue également les contraintes physiques des défauts de mise en œuvre.

Si l’agent cryoprotecteur n’atteint pas une région, cela peut tenir à une obstruction vasculaire, à une pression insuffisante, à une mauvaise mise en place de la canule ou à un protocole inadapté à la taille de l’organe traité.

Chacune de ces causes nécessite une correction différente.

Une limite physique signifie que l’objectif est inaccessible dans les conditions considérées. Un défaut d’exécution signifie seulement qu’il n’a pas été atteint lors de cette tentative.

Confondre les deux nourrit de fausses certitudes, dans un sens comme dans l’autre.

Une expérience réussie sur un petit organe ne permet pas de conclure que les difficultés liées au changement d’échelle sont résolues chez l’être humain. Une prise en charge sur place mal conduite ne prouve pas qu’une intervention mieux maîtrisée échouerait de la même manière.

La portée de chaque résultat doit être précisée : espèce et organe étudiés, température, délai avant l’intervention, solution utilisée, méthode de mesure et critère d’évaluation.

Cette rigueur conduit à présenter les progrès avec prudence, mais elle rend les conclusions plus crédibles.

L’organisation constitue elle aussi un enjeu d’ingénierie

Même une procédure techniquement irréprochable peut être ruinée par la défaillance d’une institution.

La conservation à long terme doit donc faire partie intégrante de l’analyse technique, et non être traitée comme une question commerciale distincte.

Qui assume juridiquement la responsabilité des personnes cryoconservées ? Les fonds affectés à leur conservation sont-ils séparés des comptes de la société exploitante ? Les comptes sont-ils publiés et la gouvernance est-elle transparente ?

La conservation peut-elle se poursuivre malgré une panne de courant, un changement de personnel, la défaillance d’un fournisseur ou une faillite ?

Aucune institution n’est exempte de modes de défaillance.

Il faut déterminer si ces risques ont été identifiés, si leurs conséquences peuvent être limitées et si des dispositifs de prévention et de secours ont été prévus, sans dépendre du dévouement d’une seule personne.

L’organisation mise en place par Tomorrow.bio, la Patient Care Foundation et l’European Biostasis Foundation est présentée dans l’article consacré à l’écosystème de Tomorrow.bio.

Cette organisation témoigne d’une préparation sérieuse. Elle ne garantit pas que la conservation pourra se poursuivre sans incident pendant plusieurs siècles.

La même exigence devrait s’appliquer à chaque étape de la cryoconservation humaine, souvent appelée « biostase » par ses promoteurs.

Pour chaque étape, il faut définir l’objectif, consigner les paramètres, mesurer les résultats, publier suffisamment de données pour permettre un examen critique, puis concentrer les efforts sur le maillon le plus faible.

Il faut cependant garder à l’esprit que rien de tout cela ne démontre la faisabilité d’une réanimation.

Le formulaire de consentement éclairé de Tomorrow.bio, la déclaration de consentement éclairé, indique clairement que la réanimation pourrait ne jamais devenir possible.

L’ingénierie ne supprime pas cette incertitude.

Elle évite toutefois que cette incertitude ne serve de prétexte pour renoncer à toute évaluation.

En bref : la biostase pose plusieurs problèmes techniques et institutionnels distincts. Une démarche d’ingénierie permet d’évaluer et d’améliorer chaque maillon de la chaîne, mais les progrès réalisés dans un domaine ne prouvent pas qu’il sera un jour possible de réanimer un être humain.

Pour aller plus loin