Nella fecondazione assistita, la crioconservazione è uno dei fattori cruciali per ottimizzare le possibilità di successo dei trattamenti di Procreazione Medicalmente Assistita. 

La crioconservazione di gameti, embrioni e tessuto ovarico ha progressivamente acquisito un ruolo sempre più ampio e importante nella Procreazione Medicalmente Assistita (PMA). Si tratta di un processo che permette di aumentare le probabilità cumulative di successo delle procedure di PMA consentendo di ottimizzare l’utilizzo di embrioni e limitando i rischi di complicanze legate alla procedura. Permette, inoltre, la preservazione della fertilità nei pazienti che desiderano posticipare la genitorialità per motivi sociali ma, soprattutto, per motivi di natura medica.

La criobiologia è la branca della biologia che  studia gli effetti delle basse temperature sugli organismi viventi, tessuti e cellule.  

La crioconservazione è una branca della criobiologia che consente il mantenimento della vitalità cellulare per un tempo prolungato, tramite congelamento alla temperatura di -196°C in azoto liquido. 

Il principio fondamentale della crioconservazione è quello di interrompere i processi biochimici del metabolismo cellulare. Oltre al congelamento risulta importante anche la fase di scongelamento. Infatti, la crioconservazione è valida se il sistema biologico torna a temperatura normale senza dover sopportare sollecitazioni strutturali o biochimiche che possono portare alla morte cellulare.

Grazie alle tecniche di crioconservazione è possibile crioconservare: spermatozoi, tessuto testicolare, ovociti, tessuto ovarico ed embrioni. 

Le tecniche di crioconservazione sono lo Slow-Freezing – congelamento lento – e la vitrificazione – congelamento rapido -. Il congelamento lento tende a prevenire la formazione di ghiaccio intracellulare, principale fonte di danno cellulare durante il processo di crioconservazione, attraverso una lenta deidratazione che si verifica durante un lento e controllato abbassamento della temperatura. In tal modo, la cristallizzazione dell’acqua avviene nell’ambiente extracellulare, ma non si estende (o non dovrebbe estendersi) al compartimento intracellulare.

La vitrificazione persegue, invece, l’obiettivo di impedire la formazione di ghiaccio intracellulare attraverso un quasi istantaneo abbassamento della temperatura, facendo in modo che il tempo richiesto per la transizione termica non sia sufficiente affinché le molecole di acqua possano organizzarsi in un reticolo cristallino.

La vitrificazione, dunque, è un procedimento di crioconservazione rapido che ha il vantaggio di  eliminare gli effetti avversi della formazione dei cristalli di ghiaccio, grazie all’utilizzo di particolari crioprotettori che, sostituendosi all’acqua intracellulare, acquistano caratteristiche simili al vetro alle basse temperature. 

Lo scongelamento deve essere altrettanto rapido per evitare la formazione di cristalli all’aumentare della temperatura.

Negli ultimi 15 anni sono stati descritti molti protocolli di vitrificazione. Ad oggi, la vitrificazione è la tecnica di crioconservazione di ovociti ed embrioni più utilizzata – con ottimi risultati in termini di sopravvivenza cellulare e outcome clinico.