Che cos'è la biostasi (detta anche crionica)?

Partiamo da un'osservazione scomoda, su cui si basa tutto il ragionamento: in medicina, i criteri per dichiarare morto qualcuno non hanno mai avuto un significato fisso. Una persona che, dopo un annegamento in acqua fredda, sarebbe stata dichiarata morta secondo i criteri del 1950 potrebbe oggi, grazie a un defibrillatore moderno e a un riscaldamento controllato, uscire dall'ospedale sulle proprie gambe. La morte non avviene in un unico istante. È un processo, e il punto oltre il quale la consideriamo irreversibile cambia con il progresso della medicina.

La biostasi parte da questa osservazione per porre una domanda precisa. Supponiamo che la medicina attuale abbia esaurito le possibilità di cura per una persona. La struttura che è quella persona è ancora fisicamente intatta. Siamo davvero obbligati a distruggerla? La biostasi è il tentativo di rispondere di no. Non è la promessa che il futuro risolverà tutto. Consiste nel conservare le informazioni da cui dipende l'identità personale finché non sapremo se sarà possibile recuperarle. Da questa premessa nasce il resto del Codex. Chiariamo dunque quattro aspetti: che cos'è la biostasi, perché la pratichiamo, quali difficoltà presenta e perché, nonostante tutto, siamo ottimisti.

Che cos'è davvero la biostasi

La biostasi è uno stato di sospensione dell'attività di un sistema biologico, nel quale la sua struttura viene preservata. Le reazioni chimiche vengono arrestate e la struttura resta intatta: in linea di principio, il sistema può rimanere in questo stato molto a lungo. L'intero settore si basa sull'idea che la morte sia un processo, anziché un evento istantaneo.

La natura ci è arrivata per prima. I tardigradi e alcune rane arrestano il metabolismo per sopravvivere al congelamento o alla disidratazione totale, per poi riprendere le normali attività quando le condizioni tornano favorevoli. I pesci artici fanno l'opposto: restano attivi in acqua sotto lo zero grazie a proteine antigelo che si legano ai cristalli di ghiaccio prima che possano crescere. Sospendere la vita senza perderla non è fantascienza, è la normalità per un tardigrado. Nella rana dei boschi, questa capacità dipende da un meccanismo biochimico. Quando comincia a congelare, il fegato inonda i tessuti di glucosio, un crioprotettore naturale che impedisce al ghiaccio di formarsi dentro le cellule mentre l'acqua intorno diventa solida. L'obiettivo della biostasi è ottenere un risultato analogo nell'essere umano attraverso procedure mediche appositamente sviluppate.

La procedura usata per ottenere questo stato si chiama crionica, un termine spesso confuso con biostasi. Biostasi indica lo stato: sospensione, struttura preservata. Crionica indica la procedura con cui si cerca di ottenere questo stato dopo l'accertamento della morte. Si comincia con un raffreddamento rapido, seguito dalla perfusione, con cui si introducono agenti crioprotettori per sostituire l'acqua presente nei tessuti. Si procede quindi alla vitrificazione: i tessuti assumono uno stato vetroso, evitando la formazione di cristalli di ghiaccio che potrebbero danneggiarli. Infine si passa alla conservazione a lungo termine a −196 °C, temperatura alla quale i processi biologici si arrestano di fatto. L'articolo dedicato a questo tema spiega perché si usa proprio quella temperatura e quale proprietà fisica permette di mantenerla stabile.

Perché lo facciamo

Vale la pena soffermarsi su una questione spesso trascurata nelle spiegazioni della biostasi. A motivarci non è il fascino dell'azoto liquido. È la convinzione che, nel corso della storia, la morte sia stata accettata da tutti come una catastrofe inevitabile. Ogni giorno muoiono circa 150.000 persone, nella stragrande maggioranza dei casi per malattie già curabili o che, con ogni probabilità, diventeranno presto curabili. Dichiarare morta una persona significa spesso dire «non sappiamo ancora curarla»: in questa frase, la parola «ancora» è decisiva.

Da questo punto di vista, la biostasi è l'unica opzione disponibile che consenta di evitare la distruzione irreversibile del corpo. Con la sepoltura e la cremazione, la probabilità di una futura rianimazione si riduce a zero. La biostasi offre una probabilità maggiore di zero di conservare le strutture da cui dipende l'identità personale fino a quando la medicina sarà in grado di intervenire. Non occorre ritenere probabile la rianimazione per cogliere il senso di questa scelta: anche una possibilità minima può giustificare il tentativo, se il possibile beneficio supera di molto ciò che si rischia di perdere. Se il tentativo fallisse, la persona resterebbe nella condizione in cui si sarebbe trovata comunque. Se riuscisse, la persona potrebbe tornare a vivere. È un ragionamento basato sul valore atteso, non un atto di fede. È lo stesso ragionamento che ci porta a usare le cinture di sicurezza e a stipulare assicurazioni, applicato al rischio di morire.

Che cosa stiamo davvero preservando

L'affermazione su cui poggia tutto questo si può riassumere in modo semplice: non sei i tuoi atomi, sei lo schema secondo cui sono disposti. I ricordi, la personalità e il senso stesso della propria identità sono codificati nella struttura fisica del cervello, nella particolare organizzazione di circa 86 miliardi di neuroni e delle connessioni che li uniscono. Gli atomi vengono continuamente sostituiti, ma la persona mantiene la propria identità: a conservarsi è la loro organizzazione. Ne parliamo nell'articolo «memoria, identità e cervello» e, con più ironia, in «che cosa ti rende te».

Se questo è corretto, l'obiettivo della conservazione non è mantenere le cellule metabolicamente attive. È conservare le informazioni contenute nella struttura cerebrale. Un cervello vitrificato non è in funzione, ma se la sua struttura resta intatta, lo schema che costituisce la persona è ancora fisicamente presente, così come il testo di un libro sopravvive anche quando nessuno lo legge. Secondo questa ipotesi, conservare la struttura significa preservare l'identità della persona durante l'attesa di tecnologie che oggi non esistono. Questa ipotesi permette di formulare un obiettivo tecnico concreto per la biostasi.

Le difficoltà ancora da superare

Per valutare queste difficoltà serve lucidità, senza lasciarsi trascinare dall'entusiasmo. Non nascondiamo nulla; esponiamo noi stessi gli argomenti contrari alla nostra posizione.

• Oggi nessuno può rianimare un essere umano crioconservato. Non esistono ancora tecnologie capaci di porre rimedio alle condizioni che hanno causato la morte e ripristinare le funzioni vitali. Diciamo chiaramente che al momento la rianimazione non è possibile. La biostasi consente di conservare il corpo, ma manca ancora la tecnologia necessaria per rianimarlo.
• Il conto alla rovescia comincia con l'accertamento della morte. Quando il cuore si ferma, il cervello inizia a deteriorarsi: ogni minuto di ritardo compromette ulteriormente l'integrità della sua struttura. Tra le sfide tecniche più impegnative c'è la necessità di raggiungere il paziente e raffreddarne il corpo prima che il deterioramento cellulare progredisca.
• La vitrificazione è efficace, non perfetta. Gli agenti crioprotettori sono lievemente tossici e la perfusione non è mai del tutto uniforme: i tessuti subiscono quindi alcuni danni. Si spera che, anche nei tessuti danneggiati, le informazioni restino conservate, anche dove il tessuto subisce danni, e che in futuro sia possibile riparare i danni a partire dalla struttura ancora integra.
• L'organizzazione responsabile della conservazione deve poter operare per tutta la durata del trattamento. Occorre garantire condizioni di conservazione stabili e finanziamenti sufficienti per decenni, forse per secoli. È un problema organizzativo e finanziario oltre che scientifico: per questo occorre rispondere concretamente alla domanda «che cosa succede se il fornitore del servizio fallisce».

Perché siamo comunque ottimisti

Perché farlo, dunque, sapendo tutto questo? Perché riteniamo che tutte queste difficoltà possano essere affrontate con soluzioni tecniche e che i progressi della ricerca siano incoraggianti.

Il motivo principale è l'ipotesi, già discussa, che conservare la struttura cerebrale permetta di preservare l'identità personale. Secondo questa ipotesi, non occorre mantenere attive le funzioni vitali: basta conservare intatta l'organizzazione del cervello. Le leggi della fisica consentono già di conservare questa struttura a −196 °C per un tempo indefinito. Inoltre, continuano a progredire le tecnologie che potrebbero consentire una futura riparazione, dagli interventi su scala molecolare alle tecniche di scansione e ricostruzione ad alta risoluzione. Esaminiamo questi possibili sviluppi negli articoli «come potremmo arrivare alla rianimazione» e «la scommessa delle nanotecnologie». Nulla di tutto questo richiede leggi fisiche diverse da quelle che conosciamo. La rianimazione va quindi considerata un problema biologico che richiede soluzioni ingegneristiche, un ambito in cui l'umanità ha già affrontato e risolto molte difficoltà nel corso del tempo.

La natura offre altri esempi di ripresa dell'attività biologica dopo un periodo di sospensione. Centinaia di migliaia di embrioni umani vengono crioconservati e possono in seguito svilupparsi fino alla nascita. Anche la ricerca sulla crioconservazione di organi interi si avvicina alla possibilità di recuperarne la funzionalità dopo il trattamento. Per un tardigrado, la sospensione del metabolismo è una normale strategia di sopravvivenza. La sospensione e la successiva ripresa dell'attività biologica sono fenomeni reali; la biostasi mira a renderli possibili anche nell'essere umano.

Questa scelta, valutata con attenzione e nella consapevolezza delle incertezze, è alla base del lavoro di Tomorrow.bio. Il resto del Codex approfondisce i principi scientifici della conservazione e gli interventi medici necessari nei primi minuti. Il Codex esamina anche le risorse economiche necessarie a garantire la conservazione per un secolo e discute apertamente gli argomenti a favore e contro. Comincia dall'argomento su cui hai più dubbi.

Per approfondire

• A chi si rivolge la biostasi?
• Perché la crioconservazione avviene a −196 °C?
• Come potremmo arrivare alla rianimazione
• Glossario essenziale