La cryoconservation est souvent considérée en termes binaires : soit la cryoconservation a réussi, soit elle a échoué. En réalité, il s'agit d'un spectre, et ce sont quelques obstacles spécifiques qui déterminent où se situe chaque cas sur ce spectre.
Aucun d'entre eux n'a rien de mystérieux. Chacun constitue un problème d'ingénierie concret, et chacun fait l'objet de travaux.
La chaîne, dans l'ordre où les événements se produisent
Les cinq obstacles ci-dessous constituent une séquence plutôt qu'une simple liste. Chacun découle du précédent, et un échec précoce aggrave tous ceux qui suivent.
Le temps, car l'ischémie ne s'arrête jamais
Dès que le cœur cesse de battre, le cerveau subit une ischémie. Tous les patients actuels en souffrent dans une certaine mesure. La seule question est de savoir dans quelle mesure.
En l'absence d'une équipe d'standby , un cas peut impliquer plusieurs heures d'ischémie froide précédées d'une ischémie chaude, qui est bien plus destructrice.
Le secteur se concentre désormais sur la mesure de ce phénomène plutôt que sur sa description, à l’aide d’indicateurs tels que le S-MIX. Le temps est, de loin, le principal facteur déterminant de la qualité, et toute la lutte contre la dégradation cellulaire vise à le réduire.
« No-reflow » : le problème causé par ce retard
L'ischémie laisse des séquelles. Lorsqu'un tissu a été privé d'oxygène pendant un certain temps, il est souvent impossible de simplement y faire circuler à nouveau du liquide.
La microcirculation résiste à la reperfusion. Dans les études portant sur la perfusion retardée, ni les anticoagulants administrés au préalable, ni les médicaments thrombolytiques administrés par la suite n'ont permis de rétablir la circulation sanguine.
L'obstruction n'est donc pas principalement due à la formation de caillots. Elle est d'ordre structurel : les cellules endothéliales gonflent vers l'intérieur, le liquide présent dans les tissus environnants comprime les capillaires, et les cellules sanguines se rigidifient suffisamment pour boucher ce qui reste.
Si la solution ne parvient pas à pénétrer uniformément dans les tissus, certaines parties du cerveau restent sans protection, quelle que soit la qualité de la solution.
La glace, et la propriété la plus gênante du corps humain
Le corps humain est composé à environ 60 % d'eau, et l'eau se dilate d'environ 9 % lorsqu'elle gèle, formant de la glace principalement dans les espaces intercellulaires.
Ce processus détruit les cellules par action mécanique et en extrait l'eau par osmose. C'est précisément pour éviter ce phénomène que l'on privilégie la vitrification plutôt que la congélation.
Mais l'efficacité de la vitrification dépend entièrement de la répartition du cryoprotecteur dans les tissus. Partout où l'agent ne parvient pas à pénétrer, de la glace peut encore se former.
La toxicité et la marge étroite entre deux effets nocifs
Les agents anti-gel sont toxiques aux concentrations nécessaires, et les tissus peuvent également subir des lésions dues au froid lors de la descente.
La concentration doit être suffisamment élevée pour permettre la vitrification, mais suffisamment faible pour ne pas être toxique. Le refroidissement doit être suffisamment rapide pour empêcher la formation de glace, tout en étant suffisamment contrôlé pour éviter les contraintes thermiques.
L'élargissement de cette fourchette a constitué l'objectif de plusieurs générations de chimistes spécialisés dans les solutions, et l'histoire de ces procédés est en grande partie celle de cet élargissement.
Fracturation dans les profondeurs glaciales
Le tissu vitrifié se présente sous une forme semblable à du verre, et cette forme peut se fissurer sous l'effet d'une contrainte thermique suffisante.
Un refroidissement jusqu'à -196 °C peut entraîner l'apparition de fissures microscopiques ; c'est pourquoi le refroidissement s'effectue aussi progressivement que le permet le calendrier.
C'est l'une des raisons pour lesquelles le secteur développe actuellement des techniques de stockage à température intermédiaire, permettant de maintenir les patients à une température inférieure au point de transition vitreuse, mais supérieure à celle de l'azote liquide.
Pourquoi la qualité varie-t-elle réellement d'une personne à l'autre ?
Une fois la chaîne mise en place, il en résulte une situation délicate. Deux membres ayant signé le même contrat peuvent bénéficier de conditions de retraite sensiblement différentes.
La différence réside rarement dans le protocole lui-même. Elle tient plutôt aux circonstances dans lesquelles ce protocole devait être appliqué.
Un décès prévisible, lorsque standby mesures en place peut passer de l'arrêt cardiaque au refroidissement en quelques secondes. Un décès non observé, loin d'une équipe de secours, ne le peut pas.
Dans certains cas, la loi exige qu'une autopsie soit d'abord pratiquée, tandis que dans d'autres, la cryoconservation est purement et simplement exclue. Ces cas sont énumérés dans la section intitulée « Cas dans lesquels la cryoconservation n'est pas possible ».
Le transport implique des horaires spécifiques, ce qui explique pourquoi la logistique et les formalités administratives relèvent davantage de la discipline technique que de la discipline administrative.
La bonne réponse à cette variation ne réside pas dans une promesse commerciale uniforme. Elle réside dans des procédures de mesure, de communication et de contrôle qualité qui permettent de consigner ce qui s'est réellement passé dans chaque cas.
Un membre a droit à la vérité, même lorsque celle-ci est décevante.
Qu'est-ce qui s'améliore réellement ?
Chaque maillon de la chaîne fait l'objet de recherches actives, et aucun des cinq ne se trouve plus là où il était il y a dix ans.
Les solutions sont moins toxiques. Les protocoles sont mis en œuvre plus rapidement auprès des patients. L'évaluation ne repose plus sur des adjectifs, mais sur des indicateurs chiffrés.
Le stockage à température intermédiaire s'attaque directement à la fracturation, et l'installation de stockage est conçue pour maintenir des conditions stables pendant des décennies.
Ce travail est présenté dans le cadre des avancées réalisées dans ce domaine et de nos initiatives en matière de recherche et développement.
Ce qui n'a pas changé, c'est la nature du problème. Intervenir rapidement auprès du patient, rétablir la circulation, administrer l'agent protecteur, procéder à la vitrification sans toxicité excessive, refroidir sans provoquer de fracture.
Chacun de ces éléments reste un point où l'affaire peut échouer, et l'issue dépend du maillon le plus faible plutôt que du plus fort.
En bref : La qualité de la conservation dépend de la limitation de l’ischémie, du rétablissement de la circulation, de la répartition homogène du cryoprotecteur, du contrôle de la toxicité, de la prévention de la formation de glace et de la gestion du stress thermique. Une défaillance à n’importe quelle étape peut nuire au résultat.
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