La crionica non è una ricetta pronta da seguire: "raffredda, conserva e aspetta". È un campo di ricerca in continua evoluzione, e la differenza tra una conservazione effettuata nel 1970 e una fatta oggi è enorme e misurabile. Ogni miglioramento nella fedeltà della conservazione ultrastrutturale del cervello aumenta direttamente le probabilità che la tecnologia medica del futuro permetta il risveglio con ricordi, personalità e identità intatti. Questo articolo spiega come si evolve il settore, cosa è stato dimostrato, cosa no e chi ci sta lavorando.
Un campo, non una singola tecnica
Il cambiamento decisivo è stato il passaggio dal congelamento alla vetrificazione, ovvero la trasformazione di un tessuto trattato con crioprotettori in uno stato vetroso privo di ghiaccio, proposta dal criobiologo Greg Fahy nel 1984 e adottata per i casi umani intorno al 2000.
La vitrificazione non è stata completata, e il motivo per cui non lo è stata è l’argomento della prossima sezione. Le concentrazioni di crioprotettori necessarie per impedire la formazione di ghiaccio sono così elevate da risultare tossiche, e ogni soluzione di vitrificazione sviluppata da allora ha rappresentato un tentativo di ampliare il divario tra la concentrazione che provoca la vitrificazione e quella che provoca la morte.
I quattro problemi su cui si sta lavorando in questo campo
1. Tossicità dei crioprotettori. Questo è il problema centrale, e il testo di riferimento standard lo afferma senza mezzi termini. Il libro *Human Cryopreservation Procedures* (di de Wolf e Platt, verificato da Brian Wowk) lo spiega così: la vera sfida nella criobiologia non è progettare soluzioni che impediscano la formazione di ghiaccio a velocità di raffreddamento basse, ma progettare soluzioni di vetrificazione prive di tossicità.
I progressi in questo campo sono stati una serie di risultati specifici in fase di progettazione, piuttosto che una singola svolta. La tossicità di alcuni crioprotettori diminuisce quando vengono combinati con altri; la scoperta di Fahy secondo cui il DMSO neutralizza la tossicità della formammide è il caso più noto. Una variabile compositiva chiamata qv* permette di prevedere la tossicità generale di una soluzione di vetrificazione, rendendo la formulazione un processo razionale anziché empirico. La sua applicazione ha portato a un risultato controintuitivo: gli agenti vetrificanti più deboli favoriscono una maggiore vitalità cellulare, quindi sostituire il glicole propilenico con una concentrazione più alta di glicole etilenico ha aumentato la vitalità delle cellule. Gli inibitori di ghiaccio sintetici affrontano il problema da un’altra prospettiva. Nel 2000 Brian Wowk e i suoi colleghi hanno dimostrato che i polimeri possono inibire la nucleazione eterogenea del ghiaccio, e il copolimero di alcol polivinilico e il poliglicerolo che ne sono derivati, venduti come X-1000 e Z-1000, riducono la concentrazione minima di crioprotettore necessaria per ottenere la vitrificazione. Meno crioprotettore serve significa meno tossicità.
Lo stato attuale della questione è documentato nello stesso riferimento. Nei casi condotti in condizioni ottimali, si ritiene che la vitalità del cervello venga persa durante le fasi iniziali o intermedie della perfusione con crioprotettori, a causa della tossicità dei crioprotettori stessi e della disidratazione da essi indotta. Attualmente, preservare l’ultrastruttura e preservare la vitalità non sono lo stesso risultato, e al momento solo il primo è alla nostra portata.
2. Far penetrare il crioprotettore in un cervello intero. German et al. spiegano chiaramente perché è più difficile con un cervello intero rispetto a una sezione. Il crioprotettore deve arrivare attraverso il sistema vascolare, ma la permeabilità e la conduttività idraulica non sono allineate a livello della barriera emato-encefalica a causa dell’alta concentrazione di acquaporina-4 nei piedini perivascolari degli astrociti. Il loro protocollo sul cervello intero ha funzionato in un tentativo su tre. Le acquaporine vengono indicate come un bersaglio su cui vale la pena concentrarsi direttamente.
3. Riportare il calore all’interno. Il riscaldamento è la parte più difficile del ciclo. Durante il raffreddamento, la temperatura deve superare la soglia di congelamento una sola volta; durante il riscaldamento, invece, il tessuto attraversa lo stesso intervallo più lentamente, quindi il ghiaccio che non si era formato durante la fase di raffreddamento può formarsi in quel momento. Il riscaldamento conduttivo agisce dall’esterno verso l’interno e ha quindi un limite di dimensione, che il gruppo tedesco colloca all’incirca al limite massimo dei tessuti che il loro metodo è in grado di gestire. Oltre tale limite, sono necessari metodi volumetrici. Nel 2023 un gruppo dell’Università del Minnesota ha vitrificato dei reni di ratto, li ha conservati per un massimo di 100 giorni e li ha riscaldati a una velocità media di 63,7 °C al minuto eccitando nanoparticelle di ossido di ferro rivestite di silice in un campo a radiofrequenza; i reni sono stati trapiantati e hanno mantenuto la vitalità. Lo stesso anno, il gruppo di Ramon Risco a Siviglia ha raggiunto i 217,8 °C al minuto utilizzando ultrasuoni focalizzati ad alta intensità, che depositano calore in un volume e non richiedono nanoparticelle nel tessuto. Un articolo del 2025 ha esteso la vetrificazione e il “nanoriscaldamento” a volumi dell’ordine dei litri. Nessuno dei due metodi è stato ancora applicato a qualcosa delle dimensioni di un cervello umano.
4. Frattura al di sotto della transizione vetrosa. Al di sotto della transizione vetrosa, il solido continua a contrarsi e non riesce più a rilassarsi, quindi scarica la tensione fratturandosi. Uno studio del 2025 ha dimostrato che la formazione delle crepe segue la contrazione termica e i gradienti di temperatura generati dal raffreddamento rapido. Le misure per mitigare questo fenomeno sono un raffreddamento lento fino a temperature criogeniche e lo stoccaggio a temperatura intermedia.
Cosa è stato dimostrato e in che modo
Le affermazioni qui sotto sono ordinate in base a ciò che ogni esperimento ha effettivamente dimostrato e in quale sistema.
Un organo intero, vitrificato e trapiantato. Il gruppo di Fahy della 21st Century Medicine ha riferito nel 2009 che un rene di coniglio, immerso nella soluzione di vitrificazione M22, raffreddato a -135 °C senza formazione di ghiaccio, poi riscaldato e trapiantato, ha funzionato come unico rene dell’animale. Questa rimane la dimostrazione più evidente che un organo complesso possa sopravvivere all’intero ciclo.
L'ultrastruttura è stata preservata in un cervello intero grazie alla fissazione. La crioconservazione stabilizzata con aldeide, pubblicata su *Cryobiology* nel 2015, ha vinto il premio per i grandi mammiferi della Brain Preservation Foundation nel 2018, riuscendo a preservare la connettività sinaptica in un intero cervello di maiale, come verificato dalla microscopia elettronica tridimensionale dopo il riscaldamento. La glutaraldeide fissa innanzitutto l’ultrastruttura, il che esclude il risveglio biologico di quel tessuto; i vantaggi e gli svantaggi di questo metodo sono trattati nella sezione dedicata alla conservazione senza congelamento.
Ultrastruttura preservata in un cervello intero, solo grazie alla vetrificazione. Un preprint del 2026 di Fahy, Ralf Spindler, Brian Wowk e colleghi descrive la crioconservazione ultrastrutturale e istologica di cervelli di mammiferi tramite vetrificazione, senza fissazione preventiva con aldeidi. Il lavoro non ha ancora completato la revisione tra pari.
Recupero funzionale nell’ippocampo murino. Nel marzo 2026 Alexander German e i suoi colleghi dell’Università di Erlangen-Norimberga hanno pubblicato su PNAS i risultati relativi al recupero funzionale dell’ippocampo murino adulto dopo crioconservazione tramite vitrificazione. Le sezioni e il cervello intero in situ sono stati mantenuti al di sotto della temperatura di transizione vetrosa per un periodo compreso tra dieci minuti e sette giorni, poi riscaldati e sottoposti a registrazione. Il potenziale di membrana a riposo, la trasmissione sinaptica, la reattività metabolica e la potenziazione a lungo termine sono tornati tutti alla normalità. La LTP misurata dopo la vetrificazione era del 138,06 ± 6,90% contro il 157,68 ± 7,14% dei controlli, P = 0,072, su sette e otto sezioni rispettivamente, prelevate da sette topi. Questa differenza non è statisticamente significativa, ma con una campione di queste dimensioni il confronto non ha la potenza statistica necessaria per escludere una reale riduzione, e gli autori descrivono il risultato come un recupero a breve termine. La scoperta è che il meccanismo cellulare dell’apprendimento e della memoria è rimasto operativo nonostante la completa cessazione della mobilità molecolare, nell’ippocampo dei topi, per diversi giorni. Non si tratta di un risultato relativo al cervello umano, a organi interi su scala umana o a lunghi tempi di conservazione. PNAS ha pubblicato un commento indipendente al riguardo nel giugno 2026.
Tessuto cerebrale umano vivo conservato e recuperato. Nel 2024 un gruppo dell’Università di Fudan ha pubblicato un protocollo che chiamano MEDY, basato su metilcellulosa, glicole etilenico, DMSO e Y27632. Dopo lo scongelamento, il tessuto cerebrale umano e gli organoidi neurali hanno mantenuto la struttura, la diversità cellulare e la funzione neurale.
Misurare la qualità della conservazione
Ci sono due cose diverse che vengono chiamate “misurazione della qualità”, e confonderle tra loro è il modo in cui un settore finisce per auto-rassicurarsi. Una misura il risultato effettivamente ottenuto. L’altra misura l’umiliazione che il paziente ha dovuto subire lungo il percorso. Entrambe devono essere riportate nella cartella clinica, ma solo la prima costituisce una prova del risultato.
Indicatori di risultato: quali risultati ha ottenuto la conservazione
Lo standard di riferimento ne prevede tre, ciascuno con un metodo associato. L’eliminazione della formazione di ghiaccio viene valutata tramite TAC, che distingue le regioni vetrificate da quelle congelate poiché il ghiaccio e la soluzione vetrificata circostante hanno densità diverse. La conservazione dell’ultrastruttura viene valutata tramite microscopia elettronica su campioni di cervello dell’ordine dei microlitri. La vitalità viene valutata sugli stessi campioni tramite analisi come il rapporto potassio/sodio. Il documento di riferimento stabilisce chiaramente lo standard: ogni caso clinico dovrebbe includere TAC e micrografie elettroniche che documentino il grado di vetrificazione e di conservazione ultrastrutturale raggiunto.
La stessa fonte è chiara riguardo alla terza misura: al momento non è possibile ottenere valori elevati di vitalità dai campioni cerebrali dei pazienti, proprio per i motivi di tossicità sopra citati. Oggi un buon caso è quello che dimostra la vitrificazione e la conservazione ultrastrutturale, non quello che dimostra la vitalità.
Misure di esposizione: cosa ha dovuto affrontare il paziente
L’S-MIX, un parametro standardizzato che misura l’esposizione all’ischemia, converte la temperatura e la storia circolatoria di un caso in minuti equivalenti di ischemia a temperatura corporea normale, attribuendo un peso maggiore all’ischemia a caldo rispetto a quella a freddo. L’altro parametro è la velocità iniziale di raffreddamento normalizzata in base al peso del paziente. Questi parametri rendono i casi comparabili e permettono di valutare le modifiche al protocollo rispetto a un punto di riferimento. Descrivono le condizioni in cui è stata eseguita la conservazione. Non misurano il risultato finale.
Cosa misura l’ Tomorrow.bio
Per ogni singolo caso eseguiamo una TAC, quindi il grado di vetrificazione viene documentato e non ipotizzato. Abbiamo sottoposto a TAC più pazienti e pubblicato i risultati per un numero maggiore di essi rispetto a qualsiasi altra organizzazione di crioconservazione; i resoconti dei singoli casi sono pubblici e puoi leggerli per intero. La microscopia elettronica richiede il consenso esplicito per prelevare campioni di tessuto cerebrale, quindi viene eseguita solo nei casi in cui un membro abbia concesso tale autorizzazione; ad oggi si tratta di un solo caso.
Questa distinzione è importante quando leggi le dichiarazioni sulla qualità di qualsiasi organizzazione: la tomografia computerizzata (CT) ti dice se si è formato del ghiaccio, mentre solo la microscopia elettronica ti dice cosa è successo alle sinapsi.
Chi sta facendo il lavoro
La medicina del XXI secolo ha prodotto i risultati sul rene di coniglio, la crioconservazione stabilizzata con aldeidi, il sistema qv*, l'M22 e i bloccanti del ghiaccio sintetici. La maggior parte della chimica dei crioprotettori attualmente in uso ha avuto origine lì più che in qualsiasi altro posto.
Il gruppo di Alexander German all’Università di Erlangen-Norimberga ha condotto lo studio sul recupero funzionale di cui sopra. German è un medico-ricercatore nel campo della neurologia molecolare e cofondatore di Hiber, un’azienda che si occupa della conservazione strutturale del cervello.
Advanced Neural Biosciences, fondata nel 2008 da Aschwin de Wolf e Chana Phaedra, è uno dei pochi istituti dedicati specificatamente alla criobiologia del cervello. Si concentra su soluzioni di vitrificazione a bassa tossicità, bassa viscosità e buona capacità di attraversare la barriera emato-encefalica, e studia il problema del “no-reflow”, in cui il tessuto non riprende a irrorarsi dopo un certo ritardo. De Wolf è coautore del manuale di procedure standard citato più volte in questo articolo.
Il settore delle banche di organi fornisce strumenti per il trasferimento. Il progetto “nanowarming” del Minnesota è nato proprio da quella comunità, non dal mondo della crionica.
La connettomica ci dà un’idea di cosa tutto questo possa significare. Nel 2025 il consorzio MICrONS ha pubblicato i dati relativi a un millimetro cubo di corteccia visiva di topo contenente circa 200.000 cellule e 523 milioni di sinapsi, frutto del lavoro pluriennale di un consorzio internazionale. Si tratta di un piccolo volume di un piccolo cervello, ma è comunque un numero di sinapsi che nessuno avrebbe potuto mappare un decennio fa.
La Brain Preservation Foundation non si occupa della conservazione dei cervelli, ma si occupa in gran parte della valutazione, stabilendo i premi in base a criteri pubblicati e con una verifica indipendente al microscopio elettronico.
Tomorrow.bio e il lavoro dell’ European Biostasis Foundation, che si occupa degli aspetti applicativi: standby , i protocolli di stabilizzazione, l’attrezzatura per la perfusione, la logistica per raggiungere un paziente in tempo e la conservazione a lungo termine presso la struttura dell’EBF a Rafz, in Svizzera, dove è in fase di test il primo dewar per la conservazione a temperatura intermedia di dimensioni umane. Un secondo laboratorio è in costruzione a Berlino. La maggior parte dei risultati riportati in questa pagina proviene da altri gruppi.
Una revisione del 2024 sulla conservazione strutturale del cervello espone le argomentazioni a favore e le relative incertezze in una rivista sottoposta a revisione tra pari. Tra gli autori c'è anche Aschwin de Wolf.
Cosa si potrebbe considerare una prova a sfavore di
Tre risultati potrebbero mettere in discussione questa tesi, e ognuno di essi è proprio il tipo di risultato che l'attuale programma di ricerca potrebbe produrre.
Se la somministrazione di crioprotettori attraverso una barriera emato-encefalica intatta si rivelasse impossibile su scala dell’intero cervello, i risultati ottenuti sulle sezioni rimarrebbero comunque interessanti, ma non sarebbero più rilevanti. Se si dimostrasse che l’ultrastruttura sinaptica viene sistematicamente distrutta, anziché solo danneggiata, dai protocolli attuali, l’affermazione principale verrebbe meno. Se la memoria a lungo termine dipendesse in gran parte dall’attività elettrica in corso piuttosto che dalla struttura preservata, la conservazione significherebbe preservare la cosa sbagliata.
Non è successo nulla, e le prove si sono rivoltate contro ciascuno di loro. Queste rimangono le questioni che vale la pena seguire.
Perché la traiettoria è importante
Niente di tutto questo cambia la posizione secondo cui il risveglio non è attualmente possibile. Ciò che cambia è la velocità con cui sta migliorando la fedeltà della conservazione, e la fedeltà è la variabile che determina su cosa dovrebbe basarsi una tecnologia futura. Quattro comunità stanno affrontando ciascuna una parte diversa del problema: la criobiologia, le banche degli organi, la connettomica e la medicina clinica. I risultati si scambiano tra loro. I percorsi possibili a cui tutto questo porta sono illustrati nella sezione su come potremmo realizzare il risveglio.
In breve: La ricerca sta migliorando i crioprotettori, la conservazione degli organi, la misurazione delle strutture cerebrali e il riscaldamento. Questi progressi possono migliorare la qualità della conservazione, ma non hanno ancora reso possibile il risveglio umano.
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