La préservation sans congélation

Le terme cryonie évoque une idée erronée. Il incite les gens à imaginer un corps gelé, transformé en glace comme un steak dans un congélateur profond. Pourtant, l'objectif réel est bien plus étrange et méticuleux que cela, et il est mieux décrit par une expression qui semble presque contradictoire : la préservation sans congélation. La technique qui rend cela possible est la vitrification, et voici, en version concise et générale, ce qu'elle est, ce qu'elle vous offre, et, tout aussi important, ce qu'elle ne permet pas.

L'introduction d'un corps dans un état vitreux

La vitrification est le processus de transformation d'un liquide en un état solide sans jamais former de cristaux. Le mot provient du latin vitrum, qui signifie verre, et le verre constitue précisément la bonne image mentale. Lorsque la plupart des liquides refroidissent, ils cristallisent ; refroidis de la bonne manière, avec la bonne composition chimique, ils deviennent simplement de plus en plus visqueux jusqu'à se figer en un solide rigide et désordonné. Aucun cristal ne se forme. Les molécules conservent presque exactement l'arrangement qu'elles avaient à l'état liquide, mais sans mouvement.

En cryopréservation, c'est la différence entre un cerveau détruit et un cerveau intact. L'eau contenue dans les cellules du corps est en grande partie remplacée par des agents cryoprotecteurs, et le tissu est refroidi jusqu'à ce qu'il franchisse la température de transition vitreuse, située aux alentours de -120°C à -135°C, et se solidifie. Le résultat n'est pas un corps congelé. Il s'agit de tissus dans un état vitreux, et dans cet état, la dégradation est effectivement stoppée.

Ce que la vitrification permet d'obtenir

Réalisée correctement, la vitrification permet d'accomplir simultanément quatre objectifs :

• Elle empêche la formation de cristaux de glace, évitant ainsi le déchirement mécanique lié à la congélation.
• Elle préserve l'architecture cellulaire et structurelle des tissus, et plus particulièrement le câblage neuronal du cerveau.
• Elle ralentit chaque réaction chimique et biologique jusqu'à un quasi-arrêt, stoppant ainsi la dégradation.
• Elle maintient le motif d'information des tissus, celui qui code effectivement une personne, suffisamment intacte pour qu'une technologie future puisse éventuellement la réparer et la récupérer un jour.

Ce dernier point est la raison pour laquelle tout cela vaut la peine d'être fait, et il fait directement le lien avec ce qu'est la biostase: en préservant la structure, on préserve la personne, même à travers un fossé qu'aucune technologie actuelle ne peut franchir.

Ce que la vitrification ne fait pas

Ici, l'honnêteté compte davantage que l'enthousiasme. La vitrification ne restaure pas la vie. Elle ne stoppe pas le vieillissement ni ne guérit la maladie ayant causé la mort. Elle ne garantit pas, par elle-même, que quiconque pourra être réanimé un jour. Tout ce qu'elle fait, et c'est déjà beaucoup, c'est préserver le substrat physique d'une personne avec suffisamment d'intégrité pour que la question de la réanimation reste ouverte au lieu d'être définitivement close par l'inhumation ou la crémation. C'est un pont vers un avenir qui pourrait ou non être capable de terminer le travail, c'est pourquoi nous insistons tout aussi clairement sur le fait que la réanimation n'est actuellement pas possible.

Tout ce qui suit dépend de la réussite de cette première étape. Si les dommages liés à la congélation étaient autorisés à détruire la structure du cerveau dans les premières heures, aucune médecine future ne pourrait reconstruire ce qui a été perdu, car l'information elle-même aurait disparu. La vitrification fait la différence entre préserver une personne et se contenter de stocker des débris. C'est pourquoi elle occupe une place centrale dans la manière dont une cryoconservation moderne est effectivement réalisée.

Lorsque la fixation est la meilleure option

La vitrification dépend de la capacité du cryoprotectant à atteindre tous les endroits nécessaires, ce qui repose sur un système circulatoire distribuant uniformément le produit. Lorsque les dommages ischémiques sont déjà sévères, ce n’est plus le cas, et une perfusion irrégulière signifie la formation de glace dans les zones les plus critiques. Pour ces cas, une seconde méthode existe : la cryoconservation stabilisée par aldéhydes, ou ASC.

L’ASC commence par perfuser le cerveau avec du glutaraldéhyde, un fixateur qui réticule les protéines en place. La dégradation s’arrête immédiatement et la structure est verrouillée avant tout refroidissement. Une fois le tissu stabilisé, le cryoprotectant peut être progressivement élevé à une concentration élevée, environ 65% d’éthylène glycol, et le cerveau est vitrifié près de -135°C pour un stockage à long terme.

Les preuves en sa faveur sont exceptionnellement directes. L’ASC a maintenu la connectivité synaptique dans un cerveau entier de porc avec suffisamment de précision pour remporter le prix de la Brain Preservation Foundation's large mammal prize vérifié par microscopie électronique 3D après réchauffement.

Le compromis est réel et doit être pris en compte ouvertement. La fixation n’est pas réversible par quoi que ce soit d’imaginable actuellement. Le glutaraldéhyde préserve le connectome avec un niveau de détail exceptionnel, mais il le fait en liant chimiquement les protéines entre elles, ce qui exclut toute possibilité de relancer biologiquement ce tissu. L’ASC conserve le motif tout en renonçant à la voie de retour par le substrat original, qui est le question de continuité sous forme physique.

C'est pourquoi cela n'est pas la solution par défaut. Lorsque la perfusion est bonne, la vitrification maintient les deux options ouvertes. L'ASC est ce vers quoi nous nous tournons lorsque l'alternative consiste à perdre la structure dans son ensemble.

Pour aller plus loin

• Congélation vs vitrification, en détail
• L'antigel médical (cryoprotectants)
• Pourquoi la cryoconservation à -196°C ?
• Qu'est-ce que la biostase ?