Philosophie et spiritualité

Une question de science

 Brian Wowk, Ph.D

 Le voyage dans le temps est un problème résolu.  Einstein a montré que si on voyage des mois durant dans un vaisseau spatial à des vitesses proches de la vitesse de la lumière, alors on peut revenir sur terre plusieurs siècles plus tard.  Malheureusement pour les soi-disant voyageurs dans le temps un tel vaisseau ne sera disponible que dans plusieurs siècles.

 Plutôt que sur Einstein, la nature se fonde sur Arrhenius afin de réaliser le voyage dans le temps.  L’équation chimique d’Arrhenius décrit comment les réactions chimiques ralentissent lorsque la température est réduite.  Puisque la vie est chimie, la vie elle-même ralentit à des températures plus basses.  Les animaux qui hibernent utilisent ce principe afin de voyager dans le temps d’été en été, faisant un saut par-dessus l’hiver quand manque la nourriture.

 La médecine utilise déjà ce genre de voyage biologique à travers le temps.  Lorsque des organes de transplantation tels des cœurs ou des reins sont ôtés des doneurs, ces organes commencent à mourir dés que le sang cesse de les alimenter.  Des organes ôtés ne peuvent vivre que quelques minutes.  Néanmoins, au moyen de solutions de préservation spéciales et de refroidissement dans la glace, des organes peuvent se déplacer des heures durant et des milliers de kilomètres pour atteindre les bénéficiaires qui les attendent.  Le froid ralentit des processus chimiques rapidement fatals sinon. 

 Des personnes entières peuvent-elles voyager à travers le temps comme les organes préservés ?  Etonnement, la réponse semblerait affirmative.  Bien que cela ne se fasse pas souvent, il arrive que la médecine préserve des gens comme des organes en attente de transplantation.  Parfois une intervention chirurgicale sur des vaisseaux sanguins majeurs du cœur ou du cerveau ne peut se faire que si la circulation sanguine est arrêtée dans l’ensemble du corps.  Une cessation de la circulation sanguine serait normalement fatale en moins de 5 minutes ; or une baisse de la température à 16°C (60°F) permet au corps humain de rester en vie dans un état « éteint » pendant une durée qui peut atteindre 60 minutes.  Au moyen de substituts sanguins spécifiques et d’un refroidissement à 0°C (32°F), il est possible de maintenir la vie en l’absence de battement de cœur et de circulation pendant une durée pouvant atteindre les trois heures.  Bien qu’un arrêt de circulation de plusieurs heures ne soit d’aucune utilité chirurgicale à l’heure actuelle, il pourra dans le futur servir à la réparation de blessures avant que la circulation ne soit restituée à la suite d’un traumatisme sévère.   

 Alors que certains processus biologiques sont simplement ralentis par le refroidissement profond, d’autres cessent entièrement.  Un exemple important en est l’activité cérébrale.  D’habitude l’activité électrique du cerveau cesse à des températures inférieures à +18°C (64°F) et dans tous les cas disparaît complètement lorsqu’on approche les températures de congélation.  Cependant il est possible de survivre de telles températures.  En fait, non seulement le cerveau peut il survivre le fait d’être éteint, mais les chirurgiens utilisent souvent des médicaments afin d’éteindre le cerveau de force lorsque la seule température ne suffit pas.  Ils font ceci parce que si le cerveau est actif lorsque la circulation sanguine est arrêtée, des réserves vitales en énergie peuvent se vider, et mort peut s’ensuivre.  Ceci nous rappelle que la mort n’a pas lieu quand la vie est éteinte.  La mort a lieu quand la chimie de la vie est irréversiblement endommagée.

 Les interventions chirurgicales spécialisées ne sont pas les seul cas où le cerveau peut s’arrêter de travailler et reprendre plus tard.  Le simple arrêt cardiaque (le cœur ne bat plus) à des températures physiologiques normales cause également la cessation de l’activité électrique cérébrale en 40 secondes au plus.  Cependant le cœur peut être arrêté pour une durée plusieurs fois celle-ci sans que le cerveau ne soit endommagé de manière permanente.  Des anesthésiants, telles les barbituriques, peuvent aplatir la lecture du EEG (l’activité électrique cérébrale) pendant plusieurs heures tout en permettant une remise ultérieure.  Cette élimination prolongée de l’activité cérébrale due à des médicaments est parfois utilisée pour traiter des blessures crâniennes. Les patients ne ressortent pas de tels comas sous forme de page blanche.  Il est clair que les êtres humains n’ont pas besoin d’être opérationnels de manière continue comme les puces informatiques.  Le cerveau stocke les souvenirs à long terme au sein d’architectures physiques, et non sous forme de structures électriques éphémères.

 Peut-être que l’exemple le plus extrême de cerveaux complètement arrêtés et remis en marche sont les expériences de Isamu Suda rapportées dans le journal Nature et ailleurs en 1966 et 1974.  Suda a montré que l’activité EEG de cerveaux de chat, réanimés avec du sang à température physiologique après congélation à – 20°C (-4°F) pour une période allant jusqu’à sept ans, était retrouvée.

 Des expériences réversibles lors desquelles cesse toute activité électrique, et la chimie est pratiquement arrêtée, prouvent erronée la croyance du 19^e siècle en une ‘étincelle de vie’ à l’intérieur des êtres vivants.  La vie est chimie.  Lorsque la chimie de la vie est correctement préservée, alors la vie l’est de même.  Lorsque la structure chimique et l’organisation d’un esprit humain sont correctement préservées, alors la personne l’est de même.

 Les cerveaux de chat qu’avait congelés Suda se sont détériorés avec le temps.  Des cerveaux décongelés après cinq jours ont manifesté des structures de EEG presque identiques à celles des EEG obtenues avant congélation.  Par contre les cerveaux décongelés après sept ans ont manifesté une activité très ralentie.  A une température de -20°C, l’eau liquide existe encore sous forme de solution concentrée entre les cristaux de glace.  La détérioration a encore lentement lieu dans ce liquide froid.

 Afin de préserver la chimie de la vie pour une période de temps illimitée, un refroidissement inférieur à -130°C (-200°F) est nécessaire.  En dessous de cette température, tout liquide non congelé demeurant entre les cristaux de glace subit une « transition vitreuse ».  Les molécules sont collées à leurs voisins par des liaisons hydrogène faibles.  Au lieu d’errer par-ci par-là, les molécules vibrent simplement sur place.  En l’absence de molécules se déplaçant librement, toute chimie cesse. 

 Si les cellules vivantes doivent survivre à ce processus, il faut ajouter un produit chimique nommé cryoprotecteur.    Les agents cryoprotecteurs, tel le glycérol, sont de petites molécules qui pénètrent librement à l’intérieur des cellules et limitent le pourcentage d’eau convertie en glace durant le refroidissement.  Ceci permet aux cellules de survivre à une congélation en restant à l’intérieur de poches isolées de solution non congelée entre les cristaux de glace.  En dessous de la température de transition vitreuse, les molécules à l’intérieur de ces poches sont bloquées sur place, et les cellules restent préservées à l’intérieur du mélange vitreux d’eau et d’agents cryoprotecteurs entre les cristaux. 

 Cette approche à la préservation de cellules individuelles au moyen de la congélation a été démontrée pour la première fois il y a un demi-siècle.  Elle est maintenant régulièrement utilisée pour plusieurs types de cellules différentes, y compris les embryons humains.  La préservation par congélation de tissu organisé s’est avérée bien plus difficile.  Alors que les cellules isolées peuvent s’adapter à un environnement aquatique devenu glace à 80%, les organes pardonnent moins car il n’y pas d’espace entre les cellules où accommoder la glace.  Les cerveaux de chat de Suda ont survécu à la congélation car une température relativement douce de -20°C a permis à des quantités modestes de glycérol de limiter la formation de glace entre les cellules à des niveaux tolérables. 

 En 1984 le cryobiologiste Greg Fahy a proposé une nouvelle approche au problème de la préservation de tissus complexes à de basses températures.  Au lieu de les congeler, Fahy a suggéré qu’on les sature d’une quantité d’agent cryoprotecteur telle que la formation de glace serait entièrement inhibée à toute température.  A des températures inférieures à celle de la transition vitreuse, des organes entiers deviendraient un solide vitreux (un solide avec la structure moléculaire d’un liquide), aucunement endommagé par la glace.  Ce processus a été appelé « vitrification ».  La préservation par vitrification, d’abord démontrée dans le cas des embryons, a maintenant été appliquée avec succès à plusieurs types de cellules différents et à des tissus de complexité croissante.  En 2000, la vitrification réversible de vaisseaux sanguins transplantables a été démontrée. 

 Des nouvelles percées dans la réduction de la toxicité des solutions de vitrification et dans l’ajout de molécules synthétiques bloqueurs de glace, continuent de faire avancer ce domaine.  En 2004 une transplantation réussie de rein de lapin après réfrigération à une température de -45°C (-49°F).  On a empêché la congélation de ces reins en remplaçant plus de la moitié de l’eau à l’intérieur par des agents chimiques de vitrification.  Etonnant que cela puisse paraître, les organes peuvent survivre ce traitement extrême si les agents chimiques sont introduits et ôtés rapidement à de basses températures. 

 Il est raisonnable d’envisager la vitrification réversible d’organes majeurs pour cette décennie.  Qu’en est-il de la vitrification d’animaux entiers ?  C’est là un problème bien plus difficile.  Certains organes, tels le rein et le cerveau, sont des organes privilégiés pour une vitrification à cause de leur taux élevé de circulation sanguine.  Ceci permet aux agents chimiques de vitrification d’entrer et de sortir rapidement avant qu’il n’y ait d’effet toxique.  La plupart des autres tissus ne survivrait pas le temps d’exposition chimique prolongée requis pour  l’absorption d’une concentration suffisante en vue d’empêcher la congélation.

 Il est utile de distinguer la vitrification réversible de la vitrification morphologique.  La vitrification réversible est une vitrification dans laquelle le tissu se remet du processus de vitrification à l’état viable.  La vitrification morphologique est une vitrification dans laquelle le tissu est préservé sans congélation, avec une bonne conservation structurale, mais au cours de laquelle des enzymes clé ou autres biomolécules sont endommagés par les agents de vitrification chimique.  La vitrification morphologique d’un rein a été démontrée photographiquement dans l’article original de Fahy sur la vitrification, mais 20 ans plus tard la vitrification réversible du rein n’a pas encore réussi. 

 Ceci étant donné, à quel point peut-on envisager la vitrification réversible de tout un être humain ?  Théoriquement, c’est possible, mais n’envisageable que dans un futur lointain. La vitrification morphologique de la majorité des organes et des tissus du corps sont peut-être possibles dés maintenant, mais le passage de la vitrification morphologique à la vitrification réversible exigera des connaissances nouvelles fondamentales quant aux mécanismes de toxicité des agents cryoprotecteurs et aux moyens d’intervenir dans ces mécanismes.

 Si la vitrification réversible des humains est développée durant les décennies futures, quelles pourront être les applications de cette ‘animation suspendue’ ?  Le voyage dans l’espace est parfois proposé en tant qu’application, mais le voyage dans le temps – spécifiquement, le voyage médical dans le temps – semble l’application primaire la plus probable.  Des personnes, en particulier des jeunes personnes mourant de maladies estimées traitables dans les années à venir, seront les plus motivées pour essayer des nouvelles techniques d’animation suspendue.  Il est probable que les gouvernements n’autoriseront même pas les personnes autres que mourantes de subir une procédure aussi extrême, surtout pas lorsqu’elle sera encore récente.  Des applications tel le voyage dans l’espace seront bien ultérieures.

 Le voyage médical dans le temps implique par définition l’anticipation technologique.  Parfois cette anticipation va au-delà du simple traitement d’une maladie.  Après tout, si des êtres humains sont cryo-préservés dans l’anticipation de traitements futurs, qu’en est-il des traitements futurs des imperfections de la préservation elle-même ?    Lorsque approche la perspective d’animation suspendue réversible, la tentation de prendre ce raccourci deviendra plus grande. En fait, il y des gens qui prennent déjà un très grand raccourci. 

 En 1964, lorsque la science de la cryobiologie était encore dans son enfance, Robert Ettinger proposa de congeler des personnes récemment décédées jusqu’à ce que la science soit en mesure de les ressusciter.  Cette proposition assumait que la cause de la mort, les étapes précoces de mort clinique, et une préservation rudimentaire, seraient toutes réversibles dans le futur.  Même le vieillissement serait réversible.  Cette proposition a été faite en l’absence de toute connaissance détaillée des effets de l’arrêt de la circulation sanguine ou de la congélation sur le corps humain.  Plus tard cette proposition acquit le nom de ‘cryonie’. 

 La cryonie était astucieuse en ce qu’elle contournait les obstacles légaux à la cryopréservation de personnes en opérant de l’autre côté de la frontière légale de la mort.  Néanmoins, 40 ans plus tard, si l’on considère le nombre de personnes impliquées et l’acceptation scientifique de ce domaine, la cryonie demeure une pratique marginale.  Pourquoi ?  Probablement parce que en opérant ainsi, la cryonie est perçue comme une inhumation plutôt que comme de la médecine.  Une organisation, la Cryonics Institute, est même licencée en tant que cimetière.  Sa réclame spécifie que des entrepreneurs de pompes funèbres professionnels assurent leur service (cela est-ce une caution ?).  Les dictionnaires actuels définissent la cryonie comme ‘congélation d’un mort humain’.  Est-il étonnant que la cryonie soit impopulaire ?  C’est un échec par définition !

 Cette vue est-elle biologiquement justifiée ?  En 1980 une autre organisation cryonique, la Alcor Life Extension Foundation, adopta une approche différente à la cryonie.  Sous la direction du chercheur en chirurgie cardiothoracique, Jerry Leaf, et le technicien en dialyse Mike Darwin, Alcor a introduit les méthodes de la médecine moderne dans la cryonie.  Alcor a essayé de valider chaque étape de ses processus de cryopréservation comme réversible, en commençant par le maintien en vie initié immédiatement après l’arrêt cardiaque, et continuant pendant des heures de circulation avec des solutions de sang de substitution.  Leaf et Darwin ont montré que des animaux de grande taille pouvaient être récupérés avec succès après plusieurs heures à des températures proches de celles de congélation dans des conditions proches de celles durant les premières heures de cas de cryonie réels.  Des mesures de gaz du sang et des valeurs de chimie clinique obtenues durant des cas de cryonie réels ont également démontré que l’application de techniques de soutien vital (réanimation cardio-respiratoire mécanique, machines cœur-poumon) peut maintenir des sujets cryonisés biologiquement vivants même en état d’arrêt cardiaque et mort légale.

 Ceci met la cryonie d’aujourd’hui dans une situation intéressante.  Elle est stigmatisée comme quelque chose qui ne peut qu’échouer car les sujets sont légalement décédés.  Pourtant dans des conditions idéales, les sujets sont apparemment vivants selon tous les critères mesurables, sauf le battement du cœur.  Au départ ils sont biologiquement les mêmes que les patients subissant une chirurgie à cœur ouvert, mis à part les étiquettes légales.  Bien entendu, la phase de cryopréservation de la cryonie n’est pas encore réversible.  Or les cryonistes maintiendront que ceci n’implique pas la mort non plus car la mort n’a lieu que lorsque la biochimie est irréversiblement endommagée, et ‘l’irréversibilité’ dépend de la technologie dont on dispose.

 Afin de clarifier ces problèmes, les cryonistes ont proposé « le critère théorétique d’information » de la  mort.  Selon ce critère, vous n’êtes pas mort lorsque cesse la vie (cela, la médecine clinique nous l’a déjà appris), vous n’êtes pas mort lorsque la biochimie est endommagée, vous n’êtes mort qu’à partir du moment où la biochimie est endommagée à tel point qu’aucune technologie, même pas la nanotechnologie moléculaire, pourrait restituer une biochimie normale avec vos souvenirs intacts.   Selon ce critère, une personne qui a subi un arrêt cardiaque dans un endroit sauvage il y des jours et des jours est réellement morte.  Quelqu’un qui n’a subi que quelques minutes d’arrêt cardiaque et de toxicité cryoprotectrice durant la vitrification morphologique ne l’est pas nécessairement. 

 Que l’on accepte ou non ce critère théorétique d’information, la pratique cryonique moderne qui utilise un appareillage de soutien vital afin de ressusciter le cerveau après la mort légale soulève des questions importantes.  Par exemple la question scientifique selon laquelle la cryonie ne peut être rejetée simplement parce que ses sujets seraient ‘morts’.  Deux minutes d’arrêt cardiaque suivi de la restauration de la circulation sanguine ne font pas un squelette.   Il devrait y avoir une règle disant que nul n’a le droit de dire ‘mort’ en parlant de cryonie.  C’est le plus souvent un bredouillement qui n’exprime rien de scientifique.

 Le succès de la cryonie dépend de détails biologiques d’ischémie cérébrale (lésions cérébrales durant l’arrêt de la circulation sanguine), lésions dues à la cryopréservation, et l’anticipation de la technologie du futur.  Beaucoup a été publié sur l’ischémie cérébrale, et un corpus petit mais croissant traite de technologies futures appropriées.  Il n’y a cependant  que très peu d’information sur la qualité de la préservation accomplie par la cryonie.  Il semblerait logique de demander cette information aux les cryobiologistes.  Les cryobiologistes, ces scientifiques professionnels qui étudient l’effet du froid sur les corps vivants, décidèrent il y a longtemps qu’ils ne veulent pas que leur champ soit associée à la cryonie.  Un arrêté de la Society for Cryobiology autorise même l’expulsion de membres qui pratiquent ou promeuvent ‘la congélation de personnes décédées’.  Le résultat en a été la polarisation de cryobiologistes en deux camps, ceux qui méprisent ouvertement la cryonie et ceux qui la passe sous silence.  Le camp du mépris parle souvent de la cryonie comme si celle-ci n’avait pas changé en 40 ans.  Ce climat politique, plus le fait que la majorité de cryobiologistes travaillent en dehors de la spécialité de la préservation d’organes, rendent très difficile l’obtention d’information valable au sujet de la cryonie. 

 Le fait cryobiologique le plus important en cryonie (outre son irréversibilité présente) est qu’on peut faire circuler avec succès des agents chimiques dans la plupart des organes majeurs du corps à condition qu’il n’y ait pas de caillots sanguins.  Cette une conclusion que nous pouvons tirer en considérant simplement que tout ce que nous savons actuellement au sujet de la préservation d’organes individuels à long terme a été appris en ôtant et traitant ces organes dans des conditions semblables à celles de cas idéaux de cryonie.   L’on observe généralement que la qualité de la conservation de la structure cellulaire (telle que nous la révèlent la microscopie optique et la microscopie électronique) est très pauvre en l’absence d’agent cryoprotecteur, mais s’améliore nettement au fur et à mesure qu’augmente la concentration d’agent cryoprotecteur (à condition que des seuils de toxicité ne soient pas excédés).  Ces dernières années ont vue une tendance à utiliser des concentrations plus élevées d’agent cryoprotecteur en cryonie, résultant en une conservation structurale qui ressemblent à un degré impressionnant à des tissus non congélés.

 Des revendications extraordinaires exigent des preuves extraordinaires.  Alors qu’il est plausible que la réanimation cardio-pulmonaire mécanique et le refroidissement rapide peuvent garder le cerveau en vie bien après l’arrêt cardiaque, les cryonistes devront fournir davantage de données quant à l’oxygénation et la chimie du sang provenant de davantage de cas afin d’appuyer cette revendication.  Alors qu’il est plausible que la vitrification morphologique d’organes majeurs peut désormais être réalisée avec les moyens techniques actuels, davantage de recherche devra être publiée pour appuyer cette revendication.  Une quantité d’information copieuse est essentielle pour l’évaluation de ce domaine hautement spéculatif qui ne verra ses fruits cliniques qu’ici des décennies ou des siècles.  La cryonie sans feedback est une recette de dégâts.

 Quelque part entre la congélation, la vitrification morphologique, la vitrification réversible du système nerveux central, et la vitrification réversible de personnes entières, il y a une technologie qui amènera la médecine à prendre au sérieux, en ce siècle, l’idée de voyage médical dans le temps.  Si ce qui aujourd’hui est appelé cryonie finira par devenir cette technologie reste à voir.  Cela va dépendre de la capacité des cryonistes d’effacer la tache associée à leur champ, et de développer des méthodes qui seront validées par davantage de feedback et moins de refus.  Cela pourra aussi dépendre des critiques de la cryonie et si ceux-ci accepteront de participer à davantage de discussions de fond et à proférer moins d’injures.  Ultimement, la faisabilité du voyage médical dans le temps est une question de science, non de rhétorique.

© Brian Wowk  LibrosEnRed, 2004 Translation Catarina Lamm, 2006