La cryogénisation doit résoudre un seul problème chimique irréversible, et c'est à cette étape qu'elle y parvient. L'eau contenue dans le corps du patient doit être remplacée de manière homogène par un antigel médical avant que le corps ne soit refroidi. L’eau qui subsisterait se transformerait en cristaux. Or, ces cristaux détruisent précisément les structures que nous cherchons à préserver. L’équipe de première intervention a gagné du temps. C’est au cours de la phase chirurgicale que ce temps est mis à profit pour obtenir la seule chose qui justifie la conservation à long terme : un corps capable de se transformer en verre plutôt qu’en glace.
Il s'agit d'une véritable intervention chirurgicale impliquant une véritable circulation sanguine, réalisée dans une unité de terrain spécialisée équipée pour la perfusion cryoprotectrice. C'est dans les détails que réside la qualité de la conservation ; il est donc utile de les passer en revue de manière concrète.
Du verre, pas de la glace : à quoi sert réellement cette intervention chirurgicale ?
Toute cette procédure a pour but de permettre la vitrification. Lors d’une congélation classique, la glace se forme principalement à l’extérieur des cellules, ce qui concentre les solutés restés à l’intérieur, extrait l’eau des cellules et écrase ce qui se trouve entre les cristaux en formation. Pour contourner ce problème, on perfuse le corps avec des agents cryoprotecteurs (ACP). Ceux-ci remplacent une grande partie de l’eau contenue dans le corps. Lorsque le tissu est refroidi, il se solidifie dans un état vitreux, sans aucun cristal. C’est là la différence entre préserver une structure et la détruire, et c’est également la raison pour laquelle cette phase se distingue de la fixation chimique : l’objectif est d’obtenir un patient vitrifiable, et non un patient congelé chimiquement.
Mise en place : lecture de l'horloge laissée par la première équipe
Avant que quiconque ne procède à une incision, l’équipe chirurgicale examine le dossier des premiers secours : l’heure du décès légal, le profil de refroidissement, le déroulement de la stabilisation et la durée d’exposition ischémique déjà subie par le patient. Avant que quiconque ne procède à une incision, l’équipe chirurgicale examine le dossier des premiers secours. Cela comprend l’heure du décès légal, le profil de refroidissement et le déroulement de la stabilisation. Cela inclut également la durée d’exposition ischémique déjà subie par le patient. L’ischémie à chaud, avant le début du refroidissement, endommage rapidement les tissus. L’ischémie à froid qui suit s’accumule beaucoup plus lentement. Ces antécédents ne relèvent pas de la bureaucratie ; ils indiquent à l’équipe à quoi elle a affaire et quel doit être le degré d’agressivité de la perfusion. La température du patient doit déjà se situer dans la fourchette prévue par le protocole, après avoir été fortement refroidie pendant la première intervention et la stabilisation, et l’accès vasculaire est préparé.
La procédure, étape par étape
La perfusion elle-même est une séquence contrôlée et surveillée, et non un simple apport ponctuel de liquide :
- Canulation. On sélectionne et on accède aux vaisseaux principaux, puis on met en place un circuit de perfusion fermé, avec surveillance du débit et de la pression, ainsi qu’un système de collecte des déchets. Fermé, car chaque paramètre doit être surveillé.
- Lavage initial. Le sang est remplacé par un perfusat de base. Cela permet d'éliminer les caillots, d'évacuer les déchets métaboliques et de stabiliser le volume liquidien, afin que l'organisme soit « comme une toile vierge » avant l'injection de l'antigel.
- Rampe de cryoprotecteur. Le CPA est introduit selon une séquence graduée, sa concentration augmentant progressivement par paliers plutôt que d’un seul coup. C’est l’étape la plus délicate : si la concentration augmente trop rapidement, les cellules subissent un choc osmotique, car l’eau leur est arrachée trop vite. La température de perfusion est généralement abaissée progressivement en parallèle. Aux concentrations utilisées pour la vitrification, les agents cryoprotecteurs sont suffisamment toxiques pour constituer l'un des principaux facteurs limitants dans ce domaine. Cette toxicité diminue à mesure que le tissu se refroidit.
- Surveillance de la température et du débit. Tout au long du processus, l’équipe maintient des débits et des pressions cibles adaptés à la taille et à l’état du vaisseau. Elle veille à ce que le refroidissement soit uniforme. Elle surveille la concentration en CPA à la sortie afin qu’elle atteigne le niveau de celle à l’entrée. Elle surveille également les variations de la résistance vasculaire qui pourraient signaler un problème. La concentration à la sortie est mesurée à l’aide d’un réfractomètre sur l’effluent veineux, car l’indice de réfraction suit de près la concentration en cryoprotecteur, ce qui permet de réguler la rampe de refroidissement en temps réel.
- Point final. La perfusion est interrompue lorsque l'effluent indique qu'une quantité suffisante de CPA a saturé les tissus et que le système vasculaire a atteint l'équilibre. Les points d'accès sont obturés et le patient est préparé pour un refroidissement contrôlé.
Où ça peut mal tourner, franchement
Priorité à l’ajustement plutôt qu’à la tranquillité d’esprit : cette phase est satisfaisante, mais pas parfaite, et il convient de mentionner les modes de défaillance. La toxicité du CPA augmente avec la température, ce qui explique précisément pourquoi la perfusion est effectuée à basse température, en acceptant une certaine toxicité comme prix à payer pour éviter la formation de glace. L’intégrité vasculaire constitue l’autre contrainte qui pèse. La perfusion ne peut atteindre que les tissus vers lesquels les vaisseaux sanguins peuvent l’acheminer. La formation de caillots, des lésions ou une ischémie antérieure peuvent priver une région de l’apport du circuit. Cette région reste sous-perfusée, et c’est là que les lésions dues au gel apparaissent par la suite. Il s’agit là d’un des principaux défis techniques d’une conservation de haute qualité, et la surveillance en temps réel existe précisément pour détecter ces irrégularités tant qu’il est encore possible de les corriger.
Voici la version honnête de ce pari. La perfusion ne sera pas parfaitement homogène. Le cryoprotecteur n’est pas totalement inoffensif. Le pari repose sur le fait que les dommages causés sollicitent le tissu mais épargnent les informations contenues dans la structure cérébrale. La réparation ultérieure pourra alors s’appuyer sur une structure préservée. C’est ce même raisonnement fondé sur la valeur attendue qui sous-tend la biostase dans son ensemble, appliqué ici à une table d’opération.
Le résultat
À l'issue de l'intervention, les tissus du patient, et notamment les tissus nerveux, sont saturés d'une solution permettant la vitrification ; la substitution liquidienne est achevée, et le patient est prêt pour un refroidissement contrôlé jusqu'à la température de stockage. De là, le parcours se poursuit vers le centre de stockage à long terme. C'est là que l'état vitreux rendu possible par cette intervention chirurgicale est maintenu de manière stable, en principe indéfiniment.
Cette intervention chirurgicale marque le moment où le corps cesse d'être une matière vouée à la décomposition pour devenir une matière capable de se transformer en verre ; tout ce qui précède n'est que préparation, et tout ce qui suit n'est que patience.