Il nome «crionica» suggerisce l’idea sbagliata. Fa pensare al congelamento, a un corpo trasformato in ghiaccio come una bistecca in un congelatore. L’obiettivo reale è invece più insolito e più delicato, e lo descrive meglio una formula che sembra quasi una contraddizione: preservazione senza congelamento. Il meccanismo che la rende possibile è la vitrificazione, ed ecco una sintesi essenziale di che cosa sia, cosa permetta di ottenere e, altrettanto importante, cosa non permetta di ottenere.
Portare un corpo in uno stato vetroso
La vitrificazione è il processo che porta un liquido allo stato solido senza che si formino cristalli. La parola viene dal latino vitrum, vetro, e il vetro è proprio l’immagine giusta a cui pensare. Quando si raffredda la maggior parte dei liquidi, questi cristallizzano; raffreddandoli nel modo corretto, con la chimica giusta, diventano invece sempre più viscosi finché non si bloccano in un solido rigido e disordinato. Non si forma alcun cristallo. Le molecole restano quasi esattamente nella disposizione che avevano allo stato liquido, semplicemente non si muovono più.
Nella crioconservazione questa è la differenza tra un cervello distrutto e uno intatto. L’acqua contenuta nelle cellule del corpo viene in gran parte sostituita con agenti crioprotettori, e il tessuto viene raffreddato finché non supera la temperatura di transizione vetrosa, che si colloca intorno a −120 °C e −135 °C, e si solidifica. Il risultato non è un corpo congelato: è un tessuto in stato vetroso, e in quello stato il decadimento si è di fatto arrestato.
Che cosa ottiene la vitrificazione
Fatta bene, la vitrificazione ottiene quattro risultati insieme:
- Impedisce la formazione di cristalli di ghiaccio, così la lacerazione meccanica tipica del congelamento non avviene mai.
- Preserva l’architettura cellulare e strutturale del tessuto, in particolare i collegamenti neurali del cervello.
- Rallenta quasi fino all’arresto ogni reazione chimica e biologica, fermando il decadimento.
- Mantiene ferma la trama di informazione del tessuto, la parte che codifica davvero una persona, abbastanza intatta perché una tecnologia futura possa un giorno ripararla e recuperarla.
Quest’ultimo punto è la ragione per cui tutto questo ha senso, e si ricollega direttamente a che cos’è la biostasi: se si conserva la struttura, si conserva la persona, anche attraverso un intervallo che nessuna tecnologia attuale può colmare.
Che cosa non fa la vitrificazione
Qui l’onestà conta più dell’entusiasmo. La vitrificazione non restituisce la vita. Non inverte l’invecchiamento né cura la malattia che ha causato la morte. Non garantisce, da sola, che qualcuno verrà mai rianimato. Tutto ciò che fa, ed è già molto, è preservare il substrato fisico di una persona abbastanza bene da lasciare aperta la domanda sulla rianimazione, invece di chiuderla per sempre con la sepoltura o la cremazione. È un ponte verso un futuro che potrebbe, o no, riuscire a completare l’opera, ed è per questo che diciamo con altrettanta chiarezza che al momento la rianimazione non è possibile.
Tutto il resto dipende dal fare bene questo unico passaggio. Se il danno da congelamento potesse distruggere la struttura del cervello nelle prime ore, nessuna medicina futura potrebbe ricostruire ciò che è andato perduto, perché l’informazione stessa sarebbe scomparsa. La vitrificazione è la differenza tra preservare una persona e limitarsi a conservarne i resti danneggiati. Per questo occupa il centro di come si svolge davvero una crioconservazione moderna.
Quando la fissazione è l’opzione migliore
La vitrificazione dipende dal far arrivare il crioprotettore ovunque serva, e questo dipende da un sistema circolatorio ancora capace di distribuirlo in modo uniforme. Dove il danno ischemico è già grave, questo non avviene, e una perfusione irregolare significa ghiaccio proprio nei punti più critici. Per questi casi esiste un secondo metodo: la crioconservazione stabilizzata con aldeide, o ASC.
La ASC inizia perfondendo il cervello con glutaraldeide, un fissativo che lega le proteine tra loro creando legami stabili. Il decadimento si ferma immediatamente e la struttura viene bloccata prima ancora che inizi il raffreddamento. Con il tessuto stabilizzato, la concentrazione di crioprotettore può poi essere innalzata lentamente fino a un valore elevato, circa il 65% di glicole etilenico, e il cervello viene vitrificato a circa −135 °C per la conservazione a lungo termine.
Le prove a suo favore sono insolitamente dirette. La ASC ha mantenuto la connettività sinaptica in un intero cervello di maiale abbastanza bene da aggiudicarsi il premio per i grandi mammiferi della Brain Preservation Foundation, verificato con microscopia elettronica 3D dopo il riscaldamento.
Il compromesso è reale e va detto apertamente. La fissazione non è reversibile con nessuna tecnologia oggi immaginabile. La glutaraldeide mantiene il connettoma con un dettaglio straordinario, e lo fa legando chimicamente le proteine tra loro, il che esclude la possibilità di far ripartire biologicamente quel tessuto. La ASC preserva lo schema informativo e rinuncia alla via di ritorno attraverso il substrato originale, il che rappresenta in forma fisica la questione della continuità.
Per questo non è la scelta di default. Dove la perfusione riesce bene, la vitrificazione tiene aperte entrambe le strade. Si ricorre alla ASC quando l’alternativa sarebbe perdere del tutto la struttura.
In sintesi: La crioconservazione moderna punta a vitrificare il tessuto invece di congelarlo. Gli agenti crioprotettori riducono la formazione di ghiaccio, così la struttura biologica può passare a uno stato vetroso stabile.
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