El anticongelante médico (también conocido como crioprotector)

Sila vitrificación es el objetivo, llevar un cuerpo a un estado estable similar al vidrio en lugar de al hielo destructivo, entonces los crioprotectores son el truco que lo hace físicamente posible. Son, casi literalmente, anticongelante médico. Y como muchas de las herramientas más importantes en este campo, vienen con un compromiso agudo. Todo el procedimiento está diseñado en torno a él. La cosa que protege el tejido del hielo también es tóxica para él en la dosis equivocada. Entender los crioprotectores significa entender cómo se maneja esa tensión.

Por qué hay que detener el hielo, por cualquier medio

Empieza con el enemigo. Cuando el agua se congela dentro de un cuerpo, causa dos tipos de daño al mismo tiempo. El primero es mecánico: a medida que los cristales de hielo crecen, aplastan las células que los rodean en canales cada vez más estrechos de líquido no congelado, deformando las estructuras finas en su interior. El segundo es químico: al congelarse el agua pura, todo lo que estaba disuelto en ella se apiña en el líquido restante, concentrando sales y solutos hasta que ese bolsillo de fluido se vuelve venenoso. Uno solo de estos daños sería malo. Juntos, hacen que la congelación ordinaria sea una forma fiable de destruir las estructuras exactas quecodifican quién eres.

Los crioprotectores existen para asegurarse de que el hielo nunca se forme en primer lugar. En lugar de congelarse, el tejido pasa al estado vítreo y vitrificado, y la estructura se mantiene tan bien como lo permita la perfusión.

Qué son realmente los crioprotectores

Un agente crioprotector se comporta mucho como el anticongelante que pones en el radiador de un coche: se disuelve en agua y baja la temperatura a la que esa agua cristalizaría. Las versiones de grado médico usadas en criónica, como glicerol, etilenglicol, propilenglicol y dimetilsulfóxido (DMSO), se eligen y mezclan exactamente para ese trabajo. Vienen en dos familias que trabajan en equipo:

• Agentes penetrantes cruzan la membrana celular y evitan que se forme hielodentro de la célula.
• Agentes no penetrantes se quedan fuera de la célula y evitan que se forme hielo en los espaciosentre células, donde tiende a aparecer primero. Los agentes penetrantes cruzan la membrana celular y reemplazan gran parte del agua en su interior, evitando que se forme hielo dentro de la célula misma.

Se usan juntos por una razón que resulta ser central. Porque los agentes no penetrantes manejan el espacio más fácil y propenso al hielo fuera de las células, los agentes penetrantes no tienen que empujarse a concentraciones tan altas dentro de ellas. Y la concentración, como veremos a continuación, es todo el problema.

El compromiso de toxicidad, que es la verdadera historia

Aquí está la tensión que define todo el campo de la crioprotección. Para vitrificar de forma fiable, necesitas reemplazar gran parte del agua del cuerpo con crioprotector. Pero cuanto mayor sea la concentración, más tóxico se vuelve el agente para el tejido. Usa demasiado poco y obtienes hielo. Usa demasiado y obtienes daño químico. El arte está en encontrar el equilibrio entre ambos.

Dos hechos hacen que ese equilibrio sea posible. Primero, la toxicidad depende en gran medida de la temperatura: un agente que dañaría el tejido cuando está caliente es mucho más suave cuando está frío. Por eso los crioprotectores se introducen gradualmente, con concentraciones crecientes, mientras el cuerpo se enfría simultáneamente, manteniendo la toxicidad baja en cada paso. Segundo, lascombinaciones adecuadas de agentes pueden reducir la toxicidad total de la mezcla por debajo de lo que causaría cualquier agente individual a plena fuerza. Lograr esa mezcla correcta es un problema activo de investigación, y mejorarla es una de las palancas concretas parala calidad de la futura reanimación.

Las soluciones mismas siguen mejorando

El crioprotector que se usa hoy no es un solo compuesto químico, sino un cóctel cuidadosamente ajustado, y es el resultado de décadas de iteración. El criobiólogo Greg Fahy desarrolló sus soluciones de vitrificación en generaciones. Cada una corregía un defecto de la anterior. Las primeras mezclas de un solo agente dieron paso a combinaciones de DMSO con amidas y propilenglicol. Luego, el etilenglicol reemplazó a los componentes más tóxicos. Siguieron las moléculas bloqueadoras de hielo, que suprimen la cristalización a concentraciones más bajas. El paso final ajustó el equilibrio de los componentes no penetrantes para contrarrestar la lesión por enfriamiento. Los agentes actuales para uso humano están al final de esa cadena. Tomorrow.bio y el Cryonics Institute usan una versión optimizada de una solución llamada VM1. Está compuesta por partes aproximadamente iguales de dimetilsulfóxido y etilenglicol. Otros proveedores usan fórmulas propietarias propias. Los dos representan diferentes compromisos entre coste y documentación. VM1 es mucho más barato por caso. Incluso los investigadores tienen una medida predictiva de toxicidad, escrita como qv*, que ayuda a diseñar mezclas que vitrifican de forma fiable causando el menor daño posible. La idea es que 'el crioprotector' no es algo fijo, sino un frente en movimiento, y cada mejora eleva directamente la fidelidad de una preservación, el tema deavanzar en el campo.

El problema abierto que nadie oculta

Hay un detalle honesto más. A temperaturas criogénicas, los crioprotectores no son tóxicos en absoluto, porque nada reacciona; todo está pausado. La toxicidad es un problema derecalentamiento. En el camino de vuelta, los agentes tendrían que ser eliminados rápida y limpiamente para evitar dañar el tejido. Hacerlo bien es un problema para la medicina futura que se encargaría de la reanimación. No es algo que se pueda resolver hoy. Lo decimos con claridad, porquela reanimación actualmente no es posible y fingir lo contrario sería deshonesto. La apuesta es que una civilización capaz de reparar la causa original de la muerte también puede gestionar un recalentamiento controlado, y que la estructura preservada le da algo por lo que trabajar.

Ese acto de equilibrio, más anticongelante versus menos toxicidad, es exactamente donde se centra gran parte de la investigación actual en Tomorrow.bio y otros lugares. Cada mejora en la mezcla es una mejora directa en cómo la estructura de una persona sobrevive al viaje a-196°C.

Lecturas adicionales

• Congelación vs. vitrificación
• ¿Qué es la isquemia y cómo influye en la criopreservación?
• Desafíos técnicos para una preservación de alta calidad
• Glosario crítico