La crioconservazione viene vista come una cosa da “superata” o “fallita”: o una persona è stata crioconservata o no. La realtà è invece uno spettro, e sono pochi ostacoli specifici a determinare dove si colloca un caso all’interno di esso.
Nessuno di questi è un mistero. Ognuno è un problema ingegneristico concreto, e su ognuno si sta lavorando.
La sequenza, nell'ordine in cui si svolge
I cinque ostacoli che seguono non sono tanto un elenco quanto una sequenza. Ognuno segue il precedente, e se fallisci all’inizio, quelli successivi diventano sempre più difficili.
Il tempo, perché l’ischemia non si ferma mai
Dal momento in cui il cuore smette di battere, il cervello subisce un’ischemia. Tutti i pazienti che ne soffrono ne risentono in qualche misura. L’unica domanda è: in che misura?
In assenza di un’equ standby e, un caso può comportare ore di ischemia fredda precedute da ischemia calda, che è molto più distruttiva.
Il settore ora lo misura, anziché descriverlo, attraverso indicatori come l’S-MIX. Il tempo è di gran lunga il fattore più determinante per la qualità, e tutta la corsa contro il deterioramento cellulare è incentrata proprio sulla sua riduzione.
No-reflow: il problema causato dal ritardo
L'ischemia lascia delle conseguenze. Una volta che il tessuto è rimasto privo di ossigeno per un po', spesso non basta semplicemente far rifluire il liquido al suo interno.
La microcircolazione resiste alla riperfusione. Negli studi sulla perfusione ritardata, né gli anticoagulanti somministrati prima né i farmaci trombolitici somministrati dopo sono riusciti a ripristinare il flusso.
Quindi l'ostruzione non è dovuta principalmente alla formazione di coaguli. È di natura strutturale: le cellule endoteliali si gonfiano verso l'interno, il liquido nel tessuto circostante comprime i capillari e le cellule del sangue si irrigidiscono al punto da ostruire ciò che resta.
Se la soluzione non riesce a raggiungere il tessuto in modo uniforme, alcune parti del cervello rimangono senza protezione, per quanto efficace possa essere la soluzione stessa.
Il ghiaccio e la proprietà più scomoda 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 ghiaccio soprattutto negli spazi tra le cellule.
Questo processo distrugge meccanicamente le cellule e ne estrae l’acqua per via osmotica. Prevenire proprio questo è il motivo principale per cui si ricorre alla vitrificazione invece che al congelamento.
Ma l'efficacia della vitrificazione dipende interamente dalla distribuzione del crioprotettore nel tessuto. Ovunque l'agente non riesca ad arrivare, il ghiaccio può comunque formarsi.
La tossicità e la sottile linea di demarcazione tra due tipi di danno
Gli agenti che impediscono la formazione del ghiaccio sono tossici alle concentrazioni necessarie, e i tessuti possono anche subire danni da freddo durante la discesa.
La concentrazione deve essere abbastanza alta da provocare la vetrificazione e abbastanza bassa da non essere tossica. Il raffreddamento deve essere abbastanza veloce da impedire la formazione di ghiaccio e abbastanza controllato da evitare sollecitazioni termiche.
Allargare quella fascia è stato proprio lo scopo di generazioni di chimica delle soluzioni, e la storia di queste procedure è in gran parte la storia di come si è ampliata.
La frattura nel freddo più profondo
Il tessuto vetrificato si presenta in uno stato simile al vetro, e tale stato può rompersi se sottoposto a uno stress termico sufficiente.
Il raffreddamento fino a -196 °C può causare fratture microscopiche, quindi il raffreddamento viene effettuato il più gradualmente possibile, nei limiti consentiti dal programma.
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.
Perché la qualità varia davvero da persona a persona
Metti insieme tutti questi elementi e ne deriva una situazione spiacevole. Due soci che firmano lo stesso contratto possono ottenere tutele sensibilmente diverse.
La differenza raramente sta nel protocollo. Sta piuttosto nelle circostanze in cui il protocollo doveva funzionare.
Una morte prevista, con standby misure di sicurezza in atto può passare dall'arresto al raffreddamento in pochi secondi. Un decesso senza testimoni, lontano da una squadra di soccorso, non può.
In alcuni casi, la legge richiede che prima venga eseguita un’autopsia, mentre in altri la crioconservazione è del tutto esclusa. Questi casi sono indicati nella sezione “Quando non è possibile la crioconservazione”.
I trasporti hanno i loro tempi specifici, ed è per questo che la logistica e le pratiche burocratiche rientrano nell'ambito tecnico piuttosto che in quello amministrativo.
La risposta giusta a questa variabilità non è una promessa di marketing generica. Sono invece la misurazione, la trasparenza e le procedure di controllo della qualità che documentano ciò che è realmente accaduto in ogni singolo caso.
A un membro spetta la verità, anche quando questa è deludente.
Cosa sta davvero migliorando
Ogni anello della catena è oggetto di ricerca attiva, e nessuno dei cinque si trova più nella stessa posizione di dieci anni fa.
Le soluzioni sono meno tossiche. I protocolli arrivano più velocemente ai pazienti. La valutazione è passata dagli aggettivi agli indicatori.
Lo stoccaggio a temperatura intermedia agisce direttamente sulla fratturazione, e l'impianto di stoccaggio è progettato per mantenere condizioni stabili per decenni.
Il lavoro è descritto nell’ambito dello sviluppo del settore e delle nostre iniziative di ricerca e sviluppo.
Quello che non è cambiato è la natura del problema. Raggiungere rapidamente il paziente, ripristinare la circolazione, distribuire l’agente protettivo, vitrificare senza eccessiva tossicità, raffreddare senza causare fratture.
Ognuna di queste è comunque una situazione in cui si può perdere una causa, e l’esito dipende dall’anello più debole piuttosto che da quello più forte.
In breve: La qualità della conservazione dipende dal limitare l'ischemia, ripristinare la circolazione, distribuire uniformemente il crioprotettore, controllare la tossicità, evitare la formazione di ghiaccio e gestire lo stress termico. Una lacuna in qualsiasi fase può compromettere il risultato.
Altre letture