"La cryopréservation n'est qu'une congélation grossière" est encore une idée fausse courante en matière de cryogénisation. En réalité, une multitude d'étapes calculées doivent être franchies entre la mort légale et une éventuelle réanimation future. L'une d'entre elles est la "procédure de cryoprotection", au cours de laquelle nous perfusons des agents cryoprotecteurs pour protéger les cellules des patients contre les dommages. Pourquoi et comment faisons-nous cela exactement ? Découvre-le dans cet article.
Pourquoi la perfusion est-elle nécessaire ?
Pour comprendre pourquoi la perfusion avec des cryoprotecteurs est nécessaire, nous devons d'abord examiner ce qui arrive au corps pendant la cryopréservation.
Les patients cryopréservés sont le plus souvent stockés dans des dewars de stockage cryogénique, immergés dans l'azote liquide à -196°C. Juste après la mort légale, dès le début de la procédure, la température du corps est constamment abaissée. Lorsqu'il est refroidi en dessous de -130°C, le patient passe par la "température de transition vitreuse". C'est là que se produit la vitrification, un état vitreux dans lequel toute activité métabolique du corps est interrompue.
Si nous devions nous refroidir à des températures aussi extrêmes sans prendre de précautions, l'eau contenue dans notre corps se transformerait rapidement en glace - ce que nous ne voulons absolument pas. La formation de cristaux de glace à l'intérieur du corps entraîne irrémédiablement des dommages cellulaires, car ils provoquent la déshydratation et le rétrécissement des cellules. Nous essayons de contourner cet effet autant que possible. C'est pourquoi une des premières étapes de notre procédure consiste à retirer le sang du corps d'un patient après sa mort légale, puis à le remplacer par des agents cryoprotecteurs.
Comment fonctionne la perfusion ?
Une fois que notre équipe SST a atteint le patient, et que la mort légale a été officiellement diagnostiquée, la procédure de cryoprotection commence. La première étape est la stabilisation, qui consiste à refroidir le patient jusqu'à un certain degré pour que le processus de cryoprotection puisse commencer. L'équipe doit ensuite accéder chirurgicalement à la cavité thoracique. Cela se fait par une sternotomie médiane classique. Une fois le cœur et les structures environnantes disséqués soigneusement et rapidement, la canulation peut avoir lieu. Pour ce faire, l'équipe SST canule l'aorte et la veine cave (la plus grande veine du corps), et fixe notre système de perfusion. Une pompe prend le relais du cœur pour pomper le sang en continu, tandis que notre équipe est en mesure de pomper le sang hors du corps et de le remplacer par nos cryoprotecteurs sur mesure. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que la concentration parfaite d'agents cryoprotecteurs soit atteinte. En général, une plus grande concentration correspond à une moindre congélation des cellules, mais différentes concentrations sont nécessaires à différents stades de l'introduction dans le système. Ensuite, on referme la circulation et on poursuit le refroidissement.
Perfusion étape par étape
La perfusion n'est pas aussi simple que cette vue d'ensemble pourrait le laisser penser. Comme c'est souvent le cas, le diable se cache dans les détails. Nous pourrions facilement rencontrer des problèmes si nous ne faisions pas attention. Prenons un peu de recul et examinons la perfusion de haut en bas.
Pompes à rouleaux et stockage de cryoprotecteurs
Avant leur utilisation, les cryoprotecteurs doivent être refroidis en permanence. Par conséquent, nous les stockons dans des sacs de perfusion spéciaux à des températures refroidies. Les trois premières concentrations sont stockées à 4°C dans un réfrigérateur ; la plus forte concentration à -20°C dans un congélateur. Une fois déployés, les sacs sont suspendus et fixés au système de perfusion, où les agents cryoprotecteurs sont conduits dans un réservoir. À partir de là, une pompe à galets, du même type que celle utilisée dans les systèmes de pontage cardio-pulmonaire, permet d'extraire le sang du corps tout en perfusant le cryoprotecteur.
Filtres importants
Avant que la substance n'atteigne l'organisme, elle passe par un échangeur de chaleur et un filtre artériel. Ceux-ci éliminent toute sorte d'impuretés qui pourraient avoir été introduites dans la solution par erreur (les cryoprotecteurs sont produits dans des conditions stériles).
Il passe ensuite par des pièges à bulles statiques et dynamiques utilisés pour empêcher les micro-bulles de passer. Si les bulles pénètrent dans la circulation sanguine, elles agissent de la même manière qu'un caillot de sang (embole), qui ne peut pas être facilement éliminé et peut empêcher les cryoprotecteurs d'atteindre chaque recoin comme ils sont censés le faire. Cela ne doit pas se produire à tout prix, d'où l'utilisation de filtres à bulles.
Après ces étapes, le cryoprotecteur est perfusé directement dans le corps.
Pendant toute la perfusion, un manomètre s'assure que la pression sanguine est maintenue à un niveau normal. La pression avec laquelle nous travaillons est très basse pour les normes humaines, environ 80-90 mmhg jusqu'à un maximum de 120 mmhg.
Fermer le cercle
Le processus de pompage des cryoprotecteurs dans le système se poursuit jusqu'à ce que la concentration parfaite soit atteinte. Ensuite, le circuit est fermé et le corps est encore refroidi pour atteindre des températures optimales.
Voilà, la perfusion est faite.
Les agents excédentaires sont éliminés de manière appropriée, une fois la procédure de cryoprotection terminée.
Conclusion
Comme tu peux le constater, nous faisons un peu plus que simplement "congeler des humains" à Tomorrow Bio. L'étape de perfusion n'est qu'une des nombreuses étapes qui permettent d'obtenir une cryopréservation de haute qualité.
Tomorrow Bio continuera à chercher à optimiser davantage ce système en testant régulièrement de nouveaux composants. Si une nouvelle pièce s'avère utile, elle pourra être ajoutée au système à l'avenir. De cette façon, nous visons à rendre le processus de perfusion encore plus rapide et plus efficace à l'avenir.
Tu souhaites en savoir plus sur la cryopréservation ? N'hésite pas à prendre rendez-vous avec nous ! Nous sommes toujours heureux de te parler !
