Si vous dites à quelqu’un, lors d’un dîner, que vous travaillez dans le domaine de la cryogénisation, la première chose que vous entendrez, presque à coup sûr, sera une variante de : « Alors, vous congelez des gens ? » C’est l’idée reçue la plus répandue à propos de ce domaine, et elle est erronée sur un point essentiel. La cryogénisation ne consiste pas à congeler les gens. La congélation est, en réalité, l’une des pires choses que l’on puisse faire à un cerveau que l’on cherche à préserver. Le procédé utilisé s’appelle en réalité la vitrification, et la différence entre les deux équivaut à celle qui existe entre briser une structure et la transformer délicatement en verre.
Pour comprendre pourquoi cette distinction est cruciale, il faut examiner les effets réels du froid sur l'eau, car le corps humain est principalement composé d'eau, et c'est l'eau qui pose problème. Pour comprendre pourquoi cette distinction est cruciale, il faut examiner les effets réels du froid sur l'eau, car le corps humain est principalement composé d'eau – le cerveau en contient environ 73 % en poids – et c'est l'eau qui pose problème.
Comment fonctionne réellement la congélation ?
L'eau possède une propriété étrange et, dans le contexte qui nous intéresse, néfaste : elle se dilate lorsqu'elle gèle. Lorsque l'eau liquide refroidit jusqu'à 0 °C, ses molécules ralentissent et s'organisent en un réseau cristallin rigide, qui occupe environ 9 % d'espace en plus que le liquide. C'est pourquoi une bouteille oubliée dans le congélateur finit par éclater. C'est également la raison pour laquelle le gel est si destructeur pour les tissus vivants.
Lorsqu’un gros tissu gèle, la majeure partie de la glace se forme dans les espaces entre les cellules plutôt qu’à l’intérieur de celles-ci, ce qui entraîne deux conséquences néfastes simultanées. La glace qui se développe comprime les cellules dans des espaces de plus en plus étroits et déforme le tissu qui les entoure. Parallèlement, à mesure que l’eau pure se sépare de la solution pour former de la glace, tout ce qui était dissous dans cette eau – sels et autres solutés – se concentre dans les poches de liquide de plus en plus petites qui subsistent, jusqu’à ce que la composition chimique de ces poches devienne toxique. Un écrasement mécanique et un empoisonnement chimique, qui se produisent simultanément.
Vous en avez vu le résultat à petite échelle. Congelez une fraise, décongelez-la, et elle redevient pâteuse et flasque, car les cristaux de glace ont rompu ses parois cellulaires et sa structure n’a plus pu conserver sa forme. Imaginez maintenant que ces mêmes dommages s’appliquent à l’organe même dont la structure est l’essence même. Dans le cerveau, où l’identité et la mémoire résident dans le câblage précis décrit dans « Mémoire, identité et cerveau », ce type de dommages causés par les cristaux est précisément ce que nous ne pouvons pas permettre.
Vitrification : solide sans glace
La vitrification est la solution. Ce terme vient du latin vitrum, qui signifie «verre», et c’est précisément ce qu’il produit. Une substance vitrifiée est solide et très froide, mais elle ne se cristallise jamais. Ses molécules ralentissent et se figent dans la même disposition désordonnée qu’elles avaient à l’état liquide ; il n’y a donc ni cristaux, ni dilatation, ni arêtes vives, rien qui puisse déchirer les tissus. La structure est conservée exactement telle qu’elle était, figée dans le temps plutôt que transformée en glace.
Pour que le corps humain se vitrifie au lieu de se congeler, il faut recourir à la chimie. La majeure partie de l’eau contenue dans le corps est remplacée par des agents cryoprotecteurs, une sorte d’antigel de qualité médicale, grâce à un processus appelé « perfusion ». Ces agents abaissent la température à laquelle le liquide restant se cristalliserait et lui permettent de passer directement à l’état vitreux. Le corps se solidifie à mesure qu’il refroidit jusqu’à la température de transition vers l’état vitreux, comprise entre environ -120 °C et -130 °C, et à partir de ce moment-là, il est vitrifié : biologiquement en suspens, structurellement intact, tous les processus chimiques de décomposition ralentis au minimum.
À quoi ressemble la vitrification dans la pratique ?
Il ne s’agit pas d’une simple immersion dans un liquide froid. C’est une procédure médicale minutieuse et échelonnée qui commence dès que cela s’avère nécessaire. Une fois le décès légal prononcé, chaque minute perdue compromet l’intégrité structurelle du corps ; la priorité absolue est donc la rapidité, cette course contre la dégradation cellulaire autour de laquelle s’articule tout ce domaine. Une standby s’attèle à stabiliser le patient, à rétablir la circulation sanguine et à entamer un refroidissement rapide, tout en maintenant le corps au-dessus du point de congélation afin d’éviter la formation de glace avant l’injection des agents protecteurs.
Vient ensuite la perfusion: le cryoprotecteur est introduit dans la circulation sanguine à une concentration qui augmente lentement, remplaçant progressivement l'eau du corps tandis que la température est abaissée. Ce n'est qu'une fois les tissus saturés que le patient est refroidi jusqu'à atteindre finalement -196 °C, en vue d'un stockage à long terme dans un vase Dewar. Chaque étape a pour but de tenir une promesse : du verre, pas de la glace.
La congélation et la vitrification aboutissent toutes deux à un état froid et solide. L’une y parvient en faisant croître des cristaux qui détruisent la structure. L’autre y parvient en évitant totalement la formation de cristaux. En cryogénie, ce n’est pas une simple subtilité technique. C’est toute la différence entre la dégradation et la préservation.
Ainsi, la prochaine fois que quelqu'un vous demandera si vous « congelez des personnes décédées », vous aurez une réponse précise à lui donner. Non. Nous faisons exprès le contraire de la congélation, car celle-ci détruirait justement ce que nous essayons de préserver.