Conservare una persona è la parte della crionica che oggi sappiamo fare. Riportarla in vita è la parte che ancora non sappiamo affrontare.
«Non sappiamo ancora riportarla in vita» comprende in realtà diversi problemi distinti, alcuni più vicini alla soluzione di altri. Questo articolo approfondisce gli aspetti tecnici spiegati in perché oggi la rianimazione non è possibile.
Il riscaldamento è la fase più critica
Il primo dato controintuitivo è che il raffreddamento è la fase più semplice. È durante il riscaldamento che emergono le principali difficoltà.
Il raffreddamento può essere eseguito gradualmente e in modo controllato. Il riscaldamento, invece, deve essere rapido, perché un aumento troppo lento della temperatura può favorire nuovamente la formazione di ghiaccio.
Un campione vitrificato deve attraversare un intervallo di temperature nel quale la struttura vetrosa può cristallizzare in parte.
Questo processo si chiama devetrificazione e vanifica il risultato della vitrificazione.
Il ghiaccio non è l'unico pericolo durante il riscaldamento. Un riscaldamento non uniforme genera stress termici e lo stato vetroso, pur resistendo alla formazione di ghiaccio, può incrinarsi per effetto di tali sollecitazioni.
Un metodo di riscaldamento deve quindi affrontare contemporaneamente due tipi di problema, e la soluzione di uno tende ad aggravare l'altro.
Nel caso di una singola cellula, il problema è gestibile. In un bagno riscaldato, una cellula raggiunge rapidamente la temperatura desiderata e il suo intero volume si riscalda in modo pressoché simultaneo.
Quando aumentano le dimensioni, il problema cambia radicalmente. Un oggetto di grandi dimensioni non si riscalda in modo uniforme: l'esterno si scalda più in fretta dell'interno, e tessuti diversi si scaldano a velocità diverse.
Se una zona si riscalda più lentamente delle altre, può rientrare nell'intervallo di temperature favorevole alla formazione di ghiaccio, mentre le zone vicine ne sono già uscite.
Il requisito, quindi, non è solo la velocità. L'intero volume deve riscaldarsi rapidamente e in modo uniforme, e l'uniformità è la parte più difficile.
Si stanno studiando due approcci principali. Il primo impiega gli ultrasuoni focalizzati ad alta intensità, sperimentati su un nematode vitrificato, riscaldato e riportato in vita.
Il secondo è il riscaldamento mediante nanoparticelle: nanoparticelle magnetiche vengono introdotte nei tessuti e riscaldate da un campo magnetico alternato, in modo da generare calore dall'interno in maniera più uniforme.
Tutti i metodi attualmente allo studio sono stati dimostrati soltanto su campioni di piccole dimensioni. Passare da piccoli campioni a un essere umano non significa semplicemente costruire un'apparecchiatura più grande.
I crioprotettori devono essere rimossi
C'è una ragione più profonda per cui il riscaldamento è difficile, e riguarda la chimica, non la temperatura.
Gli agenti crioprotettori che rendono possibile la conservazione sono molto meno reattivi alle temperature criogeniche, alle quali le reazioni chimiche rallentano drasticamente.
Con l'aumento della temperatura, la loro tossicità torna a essere un problema. La loro rimozione diventa quindi una corsa contro il tempo, mentre procede il riscaldamento.
Durante il riscaldamento, gli agenti devono essere rimossi rapidamente, completamente e in modo uniforme dall'intero organismo, prima che possano danneggiare i tessuti.
Queste due esigenze entrano in conflitto. Un riscaldamento rapido lascia meno tempo per la rimozione, mentre un riscaldamento più lento favorisce il ghiaccio.
Anche in questo caso, le grandi dimensioni rendono il problema più difficile. Rimuovere gli agenti significa far circolare un fluido in una rete vascolare rimasta per anni a temperature criogeniche.
Oggi nessuna tecnica consente di ottenere entrambe le cose nell'intero corpo umano. È uno dei problemi centrali ancora irrisolti nel settore e spiega perché la crioconservazione di una persona ancora in vita non sia praticabile.
Un'altra linea di ricerca mira a ridurre la tossicità dei crioprotettori alla fonte. È una strada ancora lunga, non un problema già risolto, come illustra l'articolo su come si fa progredire il settore.
Resta poi il problema originario
Supponiamo di disporre di un riscaldamento perfetto e della completa rimozione dei crioprotettori. Resterebbe comunque la malattia o la lesione che ha causato la morte legale.
A ciò si aggiungono gli eventuali danni ischemici e i danni causati dalla conservazione, accumulati nel frattempo.
Invertire davvero il processo significa riparare tutti questi danni; per questo, ogni valutazione seria della rianimazione chiama in causa tecnologie che ancora non esistono.
Questo è l'aspetto che tende a essere trascurato quando si immagina una futura rianimazione. Il riscaldamento attira l'attenzione perché è la fase più visibile, ma curare la malattia originaria è probabilmente il compito più difficile.
Un paziente crioconservato dopo un cancro metastatico avrebbe bisogno di una cura per il cancro, non soltanto di essere riscaldato. Fra i due problemi, la crioconservazione è quello tecnicamente meno complesso.
La mappa più dettagliata è Cryostasis Revival di Robert Freitas. Traccia due percorsi principali.
Il percorso convenzionale prevede la scansione della struttura vitrificata, la rimozione del crioprotettore e l'impiego di macchine molecolari per riparare i tessuti durante il riscaldamento.
Il percorso più radicale, la ricostruzione molecolare, mappa il cervello atomo per atomo e lo ricostruisce a partire da quella mappa.
Entrambi restano tecnologie future e si fondano su sulla scommessa della nanotecnologia. Il quadro generale è illustrato in come potremmo arrivare alla rianimazione.
Che cosa è stato realmente ottenuto e a quale scala
Sarebbe però scorretto affermare che la reversibilità sia soltanto ipotetica a qualsiasi scala. Alcuni ostacoli sono stati superati, ed è importante chiarire quali.
Un rene di coniglio è stato vitrificato, riscaldato, trapiantato e ha ripreso a funzionare. Si tratta di un ciclo completo di vitrificazione, riscaldamento e trapianto di un organo intero, descritto nel 2009.
Nel 2023 lo stesso esperimento è stato ripetuto con il riscaldamento tramite nanoparticelle. Reni di ratto sono stati vitrificati, conservati a temperature criogeniche fino a 100 giorni, riscaldati dall'interno e trapiantati in animali riceventi sopravvissuti grazie a quel singolo rene.
Gli studi sul tessuto cerebrale hanno mostrato un recupero funzionale dopo la vitrificazione; i risultati sono descritti nella letteratura scientifica specialistica.
Gli organi rappresentano il successivo obiettivo logico, soprattutto per la presenza di una rete vascolare. Il riscaldamento mediante nanoparticelle dipende dalla distribuzione delle particelle nei vasi sanguigni: una rete presente negli organi, ma non in un semplice blocco di tessuto.
Occorre però chiarire i limiti di questi risultati. Un rene di ratto ha approssimativamente le dimensioni di un chicco d'uva e svolge una funzione fisiologica specifica.
Il cervello umano è molto più grande e incomparabilmente più complesso; ciò che si vorrebbe ripristinare non è una funzione di filtraggio, bensì la struttura biologica alla base dell'identità di una persona.
Il divario riguarda le dimensioni, la complessità e la necessità di curare anche la causa del decesso.
Questi risultati indicano una possibile traiettoria di progresso: trasformare problemi finora irrisolvibili in problemi difficili, procedendo gradualmente verso scale maggiori. Non mostrano un calendario.
In sintesi: una crioconservazione umana reversibile richiede un riscaldamento sicuro, la rimozione dei crioprotettori e la riparazione del danno da conservazione, oltre alla cura della malattia originaria. Oggi queste capacità non esistono ancora per un intero essere umano.
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