Si tende a considerare la crioconservazione come una questione di “sì o no”: o qualcuno viene crioconservato o non lo è. La realtà è invece uno spettro di qualità, e la posizione che un determinato caso occupa in quello spettro dipende da una serie di ostacoli tecnici specifici. Nessuno di questi è un mistero. Ognuno è un problema ingegneristico concreto che il settore sta attivamente cercando di risolvere. Capirli ti fa capire cosa significa davvero “alta qualità” e perché è più difficile da raggiungere di quanto sembri.
1. Il tempo, perché l’ischemia non si ferma mai
Il primo e più importante limite è la velocità. Dal momento in cui il cuore si ferma, il cervello inizia a soffrire di ischemia, una carenza di ossigeno che danneggia proprio la struttura che la conservazione mira a salvare. Ogni paziente oggi ne subisce in qualche misura; l’unica domanda è: in che misura? Senza una standby presente, un caso può comportare molte ore di ischemia fredda precedute da ischemia calda, che è di gran lunga più distruttiva. Ecco perché ora nel settore si cerca di misurarla direttamente, con parametri proposti come la Misura Standardizzata dell’Esposizione Ischemica, ed ecco perché tutta la corsa contro il deterioramento cellulare è organizzata proprio per ridurre questa finestra temporale. Il tempo è, di gran lunga, la leva più importante sulla qualità.
2. No-reflow: il problema che si presenta dopo il ritardo
L’ischemia lascia un brutto strascico. Una volta che il tessuto è rimasto privo di sangue per un po’, spesso non basta semplicemente far rifluire il liquido al suo interno: la microcircolazione oppone resistenza alla riperfusione, un fenomeno chiamato “no-reflow”. Le ricerche in merito fanno riflettere. Negli studi sulla perfusione ritardata, né gli anticoagulanti somministrati in precedenza né i farmaci trombolitici somministrati in seguito sono riusciti a ripristinare completamente il flusso, il che significa che il no-reflow non è solo una questione di coaguli di sangue. Se la soluzione protettiva non riesce a raggiungere il tessuto in modo uniforme, alcune parti del cervello rimangono indifese, indipendentemente dalla qualità della soluzione stessa. Sconfiggere il no-reflow è uno dei problemi irrisolti più difficili in questo campo.
3. Il ghiaccio e la proprietà più fastidiosa del corpo
Il corpo umano è composto per circa il 60% da acqua, e l’acqua si espande di circa il 9% quando gela, formando cristalli appuntiti che rompono le cellule. Prevenire la formazione del ghiaccio è l’unico motivo per cui si ricorre alla vetrificazione. Ma l’efficacia della vetrificazione dipende interamente dalla distribuzione del crioprotettore nel tessuto. Ovunque l’agente non riesca ad arrivare, magari a causa di un mancato riflusso, il ghiaccio può comunque formarsi. Una conservazione di alta qualità significa far arrivare una quantità sufficiente di crioprotettore ovunque sia necessario, cosa molto più facile a dirsi che a farsi.
4. Il compromesso tra tossicità e danno da freddo
I crioprotettori che impediscono la formazione del ghiaccio sono essi stessi tossici alle concentrazioni necessarie, e il tessuto può anche subire un “danno da raffreddamento” durante il processo di raffreddamento. L’arte sta nel portare la concentrazione a un livello sufficientemente alto da consentire la vetrificazione, ma non così alto da far sì che la reazione chimica danneggi il tessuto, raffreddando al contempo a una velocità abbastanza elevata da impedire la formazione di ghiaccio, ma abbastanza controllata da evitare lo stress termico. Si tratta di un vero e proprio gioco di equilibrio, e il miglioramento delle soluzioni – le generazioni di perfezionamenti che hanno portato agli agenti a bassa tossicità di oggi – è proprio il modo in cui questo campo amplia il margine di sicurezza.
5. La frattura nel freddo più profondo
C'è un altro ostacolo di cui si parla meno. Il tessuto vitrificato è vetro, e il vetro, se sottoposto a uno stress termico sufficiente, può rompersi. Il raffreddamento fino a -196 °C può causare fratture microscopiche. Questo è uno dei motivi per cui nel settore si sta sviluppando lo stoccaggio a temperatura intermedia, che mantiene i pazienti al di sotto della temperatura di transizione vetrosa ma a una temperatura superiore a quella dell’azoto liquido, per ridurre le fratture mantenendo stabile la struttura. Il danno è considerato riducibile con tecniche migliori, non fatale, ma è reale e vale la pena menzionarlo.
Il riassunto sincero
In sintesi, la ricetta per una conservazione di alta qualità è una catena in cui ogni anello è fondamentale: raggiungere rapidamente il paziente, ripristinare la circolazione, far penetrare il protettivo in modo uniforme nel tessuto, vitrificare senza eccessiva tossicità e raffreddare senza causare fratture. Un punto debole in qualsiasi anello riduce la qualità dell’insieme. Questo è anche il motivo per cui la qualità della conservazione varia davvero da persona a persona, e perché essere onesti su questa variazione, piuttosto che fare promesse di marketing uniformi, è l’atteggiamento giusto. La buona notizia è che tutti e cinque questi ostacoli sono oggetto di ricerca attiva, sono al centro dei progressi in questo campo e tutti e cinque sono migliorati nel tempo.
Una conservazione di alta qualità non è qualcosa che o hai o non hai. È una catena composta da cinque ostacoli tecnici: tempo, riflusso, ghiaccio, tossicità e fratturazione, e la qualità del risultato dipende dall’anello più debole di quella catena.