On imagine souvent la cryoconservation comme un simple interrupteur qui bascule de la vie à la conservation. La réalité est plus complexe et plus urgente. Entre le moment où votre cœur s’arrête et celui où votre cerveau atteint une température à laquelle le mouvement moléculaire cesse effectivement, une cascade de réactions chimiques destructrices se met en marche, et elle ne s’interrompt pas par politesse. C’est cette contrainte qui détermine tous les autres aspects de la procédure : nous sommes engagés dans une course contre la biochimie, et la biochimie n’attend pas. Comprendre cette course est essentiel pour saisir à la fois ce que la cryoconservation permet de réaliser et où se situent ses limites les plus strictes.
Que se passe-t-il lorsque la circulation sanguine s'arrête ?
Votre cerveau est très gourmand en énergie. Il représente environ 2 % de votre poids corporel, mais consomme près de 20 % de votre oxygène, dépensant constamment de l’énergie rien que pour maintenir ses cellules en état de fonctionnement. Lorsque la circulation sanguine s’arrête, cet apport énergétique disparaît presque instantanément, et le déclin s’opère par étapes. En quelques secondes, l’oxygène vient à manquer et les neurones cessent de transmettre des signaux. En quelques minutes, ils épuisent leurs réserves d’énergie et les mécanismes qui maintiennent leur équilibre électrique tombent en panne, libérant un déluge de neurotransmetteurs susceptibles d’endommager les cellules voisines, tandis qu’un métabolisme d’urgence acidifie les tissus, que le calcium s’infiltre là où il ne devrait pas et que les enzymes chargées de démanteler les composants cellulaires se déchaînent. En l’espace de quelques dizaines de minutes à quelques heures, selon la température, l’architecture organisée des tissus commence à se désagréger pour aboutir à un désordre moléculaire.
C’est contre cela, et non contre une notion abstraite de la mort, que nous menons une course contre la montre : une succession d’événements précis et mesurables qui efface la structure que constituent la mémoire, l’identité et le cerveau. Le terme technique désignant le manque d’oxygène sous-jacent est « ischémie », et c’est là l’ennemi principal de la première heure.
La température est le levier qui régule l'horloge
Le fait le plus important à retenir ici est que la vitesse des réactions chimiques double approximativement tous les 10 °C de hausse de température, et diminue de moitié approximativement tous les 10 °C de baisse. Si l’on cumule suffisamment de ces demi-réductions, l’effet est stupéfiant. À température corporelle, on dispose de quelques minutes avant que des lésions graves ne s’accumulent. À la température du réfrigérateur, on dispose d’heures. À la température de la glace carbonique, de jours. À -196 °C, la température de l’azote liquide, on dispose en fait de millénaires. C’est pourquoi tous les protocoles accordent une importance capitale au refroidissement du cerveau aussi rapidement que possible : le froid est le frein qui permet d’arrêter toute la cascade destructrice.
Mais le refroidissement ne doit pas être effectué à l'aveuglette. Si l'on refroidit les tissus trop brusquement, on remplace un type de dommage par un autre, notamment la formation de glace que toute la procédure vise justement à éviter. Tout l'art consiste à établir une courbe de refroidissement suffisamment rapide pour devancer la dégradation, mais suffisamment contrôlée pour ne pas causer de nouveaux dommages.
standby
Dans l’idéal, une équipe formée est déjà présente au moment du décès légal, la réfrigération commence en quelques secondes, et standby de stabilisation débouchent directement sur la perfusion. C’est exactement ce pour quoi les équipes Tomorrow.bio ont été constituées, et cela est réalisable lorsque le décès est anticipé, comme dans les soins palliatifs. Mais de nombreux décès ne sont pas anticipés. Un arrêt cardiaque soudain, un accident, un décès loin d’une équipe : chacun de ces cas fait s’écouler des heures entre le décès et le début de la préservation, et chacune de ces heures entraîne une dégradation des tissus. Le standby n’a pas de solution parfaite. Nous pouvons déployer des équipes, former les cliniciens et optimiser la logistique, mais nous ne pouvons pas supprimer le délai entre un décès imprévisible et une intervention préparée.
La glace est l'ennemie, tout comme le remède
Si l’on laisse les tissus se congeler, l’eau se cristallise dans les espaces intercellulaires, écrasant les cellules contre la glace qui se forme et leur retirant leur eau par osmose. C’est pourquoi les techniques modernes de conservation recourent à la vitrification plutôt qu’à la congélation, transformant les tissus en un état vitreux grâce à l’utilisation de cryoprotecteurs. Mais cette solution impose ses propres contraintes de temps : ces agents sont toxiques aux concentrations requises, ils doivent donc être introduits progressivement, et la dégradation continue de progresser pendant cette phase de mise en place minutieuse. Cette course comporte une sous-épreuve : introduire le cryoprotecteur avant que les dommages ne soient trop importants, mais suffisamment lentement pour éviter d’empoisonner le tissu. La toxicité des cryoprotecteurs diminue fortement à mesure que la température baisse, pour la même raison que le reste des réactions chimiques ; c’est pourquoi la perfusion est effectuée à une température proche de 0 °C : le froid permet d’augmenter la tolérance aux agents, au prix d’un ralentissement de leur diffusion dans le tissu.
Le seuil qui compte vraiment
Tous les dommages ne se valent pas, et c’est là l’idée la plus importante de tout cet article. Du point de vue de l’information, il existe une différence entre les dommages qui masquent la structure et ceux qui la détruisent. Un neurone peut être endommagé et ne plus fonctionner, mais si ses connexions restent identifiables, l’information qu’il contenait est en principe récupérable. Mais dès lors qu’une cellule est lysée et que ses connexions sont dispersées au hasard en débris non identifiables, l’information est perdue, et aucune technologie future ne pourra récupérer ce que le hasard a effacé. La course contre la dégradation cellulaire consiste en réalité à intervenir avant que les dommages ne passent du stade de l’occultation de l’information à celui de sa destruction. Nous pouvons tolérer une grande partie des premiers. Les seconds constituent le seul résultat véritablement irréversible.
Les contraintes que nous ne pouvons pas éliminer par des moyens techniques
Plusieurs contraintes strictes s’ajoutent aux limites biologiques, et l’honnêteté exige de les nommer. Il existe un paradoxe lié à la mort légale: le meilleur moment pour commencer la préservation serait avant la mort légale, mais cela reviendrait à un homicide ; nous devons donc attendre, tout en sachant que cette attente nuit à la fidélité de la préservation. Il y a le problème de l’autopsie: certains décès exigent légalement qu’une autopsie soit d’abord pratiquée, ce qui retarde la préservation et endommage le cerveau. Il y a la géographie: même avec des ressources illimitées, il est impossible de disposer instantanément d’une équipe partout ; ainsi, le lieu où l’on meurt détermine la qualité de la préservation. Aucun de ces éléments ne constitue une faille de la science ; il s’agit de frictions entre l’urgence biologique et le monde juridique et physique, et cela signifie que la qualité de la préservation varie réellement d’un patient à l’autre.
Pourquoi on participe quand même à la course ?
Compte tenu de tout cela, pourquoi tenter le coup ? Parce que l’alternative garantit le pire des scénarios, contrairement à la tentative. Même une conservation dans de mauvaises conditions, avec de réels dommages ischémiques, recèle davantage d’informations que l’inhumation ou la crémation, qui n’en contiennent aucune. Une course difficile dont l’issue est incertaine vaut tout de même la peine d’être courue lorsque la seule autre option est de ne pas courir du tout. C’est le même calcul déséquilibré qu’une petite chance face à zéro, appliqué à la première heure plutôt qu’à un avenir lointain.
Nous sommes en compétition avec la chimie et la physique. Nous ne pouvons pas changer les règles de cette course, seulement la manière dont nous la menons. Et pour beaucoup d’entre nous, la mener du mieux que les circonstances le permettent est une raison suffisante pour essayer.