C'è una versione romantica della crionica che si svolge interamente nel futuro, piena di nanobot e resurrezioni. Questo articolo parla invece del presente, per niente romantico, fatto soprattutto di impianti idraulici, refrigerazione e veicoli. E proprio questa è la parte che conta, perché la qualità della conservazione si decide molto prima che entri in gioco qualsiasi tecnologia futura, grazie all'hardware che o ti fa risparmiare minuti o te li fa sprecare.
È utile tenere a mente un concetto per tutto il tempo: ogni dispositivo descritto qui sotto serve a sconfiggere lo stesso nemico. Il nemico è l’ischemia, la carenza di ossigeno che inizia con la morte legale, e l’obiettivo tecnico è sempre uno dei due seguenti: compiere il passo successivo prima, oppure farlo in modo più uniforme. Se un dispositivo non fa né l’una né l’altra cosa, non ha motivo di stare nel kit da campo.
L'ambulanza è la scadenza che prende forma concreta
L’elemento più caratteristico Tomorrow.bio è l’ambulanza “biostasis”: un’unità mobile da campo che porta la sala operatoria dal paziente, invece che il contrario. È immatricolata come veicolo funebre, cosa che può sembrare solo una nota a margine burocratica finché non capisci cosa comporta. Quella immatricolazione permette al veicolo di attraversare legalmente i confini dell’UE trasportando un paziente, il che fa la differenza tra iniziare la perfusione vicino al luogo del decesso e doverla iniziare giorni dopo in un altro paese.
Questa è la sfida ingegneristica fondamentale della biostasi europea, concretizzata nel metallo: invece di trasportare un corpo verso il dispositivo di protezione, porti il dispositivo di protezione fino al corpo. La corsa contro il degrado cellulare si vince sul campo o non si vince affatto, e l’ambulanza esiste proprio perché il campo è ovunque si trovi il membro. La logistica che rende tutto questo legale oltre i confini è un argomento a sé stante, che riguarda la logistica, la burocrazia e i trasporti.
Componenti di raffreddamento: la prima leva su cui puoi agire
Prima di qualsiasi intervento chirurgico, la misura più rapida che si può adottare è semplicemente raffreddare il paziente, perché il freddo rallenta i processi chimici della decomposizione. Il team usa sistemi di raffreddamento portatili e bagni di ghiaccio per iniziare ad abbassare la temperatura del paziente già pochi minuti dopo la morte legale.
La sottigliezza ingegneristica sta nel fatto che il raffreddamento non riguarda solo la temperatura finale, ma anche la velocità; un parametro utile per valutare la qualità della conservazione è la velocità iniziale di raffreddamento normalizzata rispetto al peso del paziente. Un corpo più grande trattiene più calore e si raffredda più lentamente, quindi la stessa attrezzatura produce una curva diversa a seconda delle persone, e il team tiene conto di questo. Il raffreddamento rapido iniziale non sostituisce l’acqua del corpo con il liquido protettivo, ma fa guadagnare tempo per le fasi che lo fanno, ed è proprio questo risparmio di minuti il fulcro di tutto il kit.
Mantenere il sangue in circolazione dopo l'arresto cardiaco
Un bagno di ghiaccio raffredda la superficie, ma il cervello si raffredda e viene protetto più rapidamente quando il sistema circolatorio continua a far scorrere il sangue al suo interno. Ecco perché il kit da campo include un dispositivo meccanico per le compressioni toraciche a supporto cardiopolmonare, dello stesso tipo di quelli usati in medicina d’urgenza per mantenere la circolazione.
In un standby , il suo compito è mantenere il sangue, e poi i fluidi di raffreddamento e stabilizzazione, in circolazione verso il cervello durante l’intervallo tra la morte legale e la perfusione chirurgica. Una macchina lo fa instancabilmente e a un ritmo costante, in un modo che nessun essere umano può sostenere, il che alleggerisce il carico dell’équipe e migliora l’uniformità. Questo fa parte della più ampia sequenza standby stabilizzazione, quei primi minuti in cui la maggior parte dei danni irreversibili viene prevenuta o, al contrario, si verifica.
È proprio nel circuito di perfusione che si garantisce l'uniformità
Il cuore della procedura è il circuito di perfusione: le pompe, i tubi e i serbatoi che rimuovono l'acqua dal corpo e la sostituiscono con un crioprotettore, in modo che il tessuto possa vitrificarsi trasformandosi in vetro invece di formare ghiaccio.
È qui che la seconda parte dell’obiettivo ingegneristico, l’uniformità, trova i propri strumenti dedicati. Il circuito viene monitorato per flusso, pressione e temperatura, perché la differenza tra una conservazione buona e una mediocre sta spesso nel fatto che il protettivo abbia raggiunto ogni zona del cervello alla giusta concentrazione. Se la pressione è troppo bassa, alcuni tessuti risultano poco protetti; se è troppo alta, si rischia di danneggiarli. Monitorare queste variabili in tempo reale trasforma la perfusione da un semplice versamento fatto a occhio in un processo controllato e misurato, e i dati che ne risultano vengono inseriti direttamente nel controllo di qualità che documenta ogni singolo caso.
Dal tavolo operatorio al lungo freddo
L'ultima fase del processo è il raffreddamento controllato e l'hardware di conservazione che mantiene il paziente a lungo termine. Dopo la perfusione, il paziente viene raffreddato lentamente e in modo uniforme fino a superare la temperatura di transizione vetrosa e oltre, per poi essere conservato in dewar isolati sottovuoto, i moderni sistemi di conservazione criogenica che mantengono la temperatura utilizzando nient’altro che azoto liquido bollente.
La caratteristica più elegante di questa fase finale è quanto poco richieda. Un dewar ben costruito è un dispositivo passivo, senza compressore e indipendente dalla rete elettrica; l’unica operazione di routine è rabboccare l’azoto che lentamente evapora. Alcune configurazioni utilizzano uno stoccaggio a temperatura intermedia intorno ai -140 °C per ridurre il rischio di fratture. In entrambi i casi, l’obiettivo ingegneristico passa dalla velocità alla stabilità: dopo aver trascorso i primi minuti a tutta velocità, il sistema ora non deve fare nulla di eclatante per un secolo, in modo affidabile.
Nessuno di questi dispositivi è particolarmente affascinante, ed è proprio questo il punto: nella crionica, il futuro si compra con apparecchi, pompe e sistemi di refrigerazione che fanno risparmiare minuti e distribuiscono il protettivo in modo uniforme.
L'ingegneria, in questo campo, non è un'attività secondaria. È la risposta concreta a una scadenza biologica, e il lavoro costante per far progredire il settore consiste soprattutto nel ridurre di qualche minuto i tempi di risposta e nel migliorare l'uniformità della perfusione, un dispositivo alla volta.