Se a una cena dici a qualcuno che ti occupi di crionica, la prima cosa che sentirai, quasi senza eccezioni, sarà una variante di: “Quindi, congeli le persone?”. È l’idea più diffusa su questo campo, ed è sbagliata in un modo che conta davvero. La crionica non congela le persone. Il congelamento, infatti, è quasi la cosa peggiore che potresti fare a un cervello che stai cercando di conservare. Quello che succede in realtà si chiama vetrificazione, e la differenza tra le due cose è la stessa che c’è tra frantumare una struttura e trasformarla delicatamente in vetro.
Per capire perché questa distinzione è fondamentale, devi vedere cosa fa davvero il freddo all’acqua, perché il corpo umano è composto principalmente da acqua, ed è proprio l’acqua a creare problemi. Per capire perché questa distinzione è fondamentale, devi vedere cosa fa davvero il freddo all’acqua, perché il corpo umano è composto principalmente da acqua, il cervello ne costituisce circa il 73% in peso, ed è proprio l’acqua a creare problemi.
Cosa succede davvero quando si congela qualcosa
L'acqua ha una proprietà strana e, per i nostri scopi, ostile: si espande quando gela. Quando l'acqua liquida si raffredda fino a 0 °C, le sue molecole rallentano e si dispongono in un rigido reticolo cristallino, che occupa circa il 9% di spazio in più rispetto al liquido. Ecco perché una bottiglia dimenticata nel congelatore scoppia. Ed è anche il motivo per cui il congelamento è così distruttivo per i tessuti viventi.
Quando un tessuto di grandi dimensioni si congela, la maggior parte del ghiaccio si forma negli spazi tra le cellule piuttosto che al loro interno, e succedono due cose brutte contemporaneamente. Il ghiaccio che cresce spinge le cellule in spazi sempre più piccoli e deforma il tessuto che le circonda. Allo stesso tempo, mentre l’acqua pura si separa dalla soluzione per formare il ghiaccio, tutto ciò che era disciolto in quell’acqua – sali e altri soluti – si concentra nelle sacche di liquido sempre più piccole che rimangono, finché la composizione chimica di quelle zone non diventa tossica. Schiacciamento meccanico e avvelenamento chimico, tutti insieme.
Hai già visto il risultato su piccola scala. Congela una fragola, scongelala, e tornerà molliccia e floscia, perché i cristalli di ghiaccio ne hanno rotto le pareti cellulari e la struttura non è più riuscita a mantenere la sua forma. Ora immagina lo stesso danno applicato all’unico organo in cui la struttura è fondamentale. Nel cervello, dove l’identità e la memoria risiedono proprio in quel preciso intreccio di connessioni descritto in “Memoria, identità e cervello”, quel tipo di danno causato dai cristalli è esattamente ciò che non possiamo permettere.
Vitrificazione: solido senza ghiaccio
La vetrificazione è la soluzione. La parola deriva dal latino vitrum, vetro, ed è proprio quello che si ottiene. Una sostanza vetrificata è solida e molto fredda, ma non cristallizza mai. Le sue molecole rallentano e si fissano nella stessa disposizione disordinata che avevano quando erano liquide, quindi non ci sono cristalli, né espansione, né spigoli vivi, niente che possa lacerare il tessuto. La struttura rimane esattamente com’era, congelata nel tempo piuttosto che trasformata in ghiaccio.
Per far sì che un corpo umano si vetrifichi invece di congelarsi ci vuole un po’ di chimica. La maggior parte dell’acqua presente nel corpo viene sostituita con agenti crioprotettivi, una sorta di antigelo per uso medico, attraverso un processo chiamato perfusione. Questi agenti abbassano la temperatura alla quale il liquido rimanente cristallizzerebbe, permettendogli invece di passare allo stato vetroso. Il corpo si solidifica mentre si raffredda fino a raggiungere la temperatura di transizione allo stato vetroso, che si aggira tra i -120 °C e i -130 °C, e da quel momento in poi è vitrificato: biologicamente in pausa, strutturalmente intatto, con tutti i processi chimici di decomposizione rallentati al minimo.
Come funziona la vetrificazione nella pratica
Non si tratta di un semplice tuffo in qualcosa di freddo. È una procedura medica accurata e pianificata che inizia nel momento esatto in cui deve iniziare. Dopo la dichiarazione di morte legale, ogni minuto che passa compromette l’integrità strutturale, quindi la priorità assoluta è la velocità: la corsa contro il degrado cellulare attorno alla quale ruota l’intero settore. Una standby lavora per stabilizzare il paziente, ripristinare la circolazione e avviare il raffreddamento rapido, mantenendo il corpo al di sopra del punto di congelamento in modo che non si formi ghiaccio prima che gli agenti protettivi siano stati somministrati.
Poi arriva la perfusione: il crioprotettore viene introdotto nella circolazione a concentrazioni che aumentano lentamente, sostituendo gradualmente l’acqua del corpo mentre la temperatura viene abbassata. Solo una volta che il tessuto è saturo, il paziente viene raffreddato fino in fondo, raggiungendo alla fine i -196 °C per la conservazione a lungo termine in un dewar. Ogni fase serve a mantenere una promessa: vetro, non ghiaccio.
Sia il congelamento che la vetrificazione portano a uno stato freddo e solido. Nel primo caso ci si arriva facendo crescere dei cristalli che distruggono la struttura; nel secondo, evitando del tutto la formazione di cristalli. Nella crionica, non si tratta di un semplice dettaglio tecnico. È proprio questa la differenza fondamentale tra danneggiamento e conservazione.
Quindi, la prossima volta che qualcuno ti chiede se state “congelando i morti”, avrai una risposta precisa. No. Stiamo facendo l’opposto del congelamento, di proposito, perché congelarli distruggerebbe proprio ciò che stiamo cercando di salvare.