La Crioconservazione: Storia ed Evoluzione di una Tecnica Rivoluzionaria nella Riproduzione Assistita

La storia della crioconservazione, in particolare nel campo della riproduzione, è un affascinante intreccio di scoperte scientifiche, progressi tecnologici e dibattiti etici che hanno ridefinito le possibilità umane. Al centro di questo percorso vi sono tecniche e procedure, sia mediche che di laboratorio, finalizzate a favorire la procreazione, comunemente indicate in Italia come PMA (Procreazione Medicalmente Assistita). A livello internazionale, l'acronimo ART (Assisted Reproductive Technology) denota la stessa categoria di tecnologie di riproduzione assistita.

Le Radici Antiche e le Prime Osservazioni Scientifiche

La storia della crioconservazione riproduttiva affonda le sue radici molto lontano nel tempo, ben duecento anni fa, quando Lazzaro Spallanzani iniziò a osservare gli effetti della neve sugli spermatozoi animali. Egli vide al microscopio che quelli conservati nella neve erano immobili, ma, in seguito a scongelamento, riprendevano ad essere vitali e mobili, seppur più lenti. A quel tempo, non esisteva alcuna tecnica di fecondazione assistita, eppure Spallanzani aveva già iniziato a formulare le sue deduzioni, intuendo come fosse possibile conservare le cellule riproduttive, mantenendole più a lungo.

Il suo lavoro segnò l'inizio di un'era di curiosità e sperimentazione che, passati un paio di secoli, avrebbe portato a progressi decisivi. Negli anni più recenti, i ricercatori hanno iniziato a condurre sperimentazioni importanti su criceti, topi e conigli per cercare di conservare non solo gli spermatozoi, ma anche ovuli ed embrioni.

La Sfida della Crioconservazione Ovocitaria e le Soluzioni Innovatrici

Per quanto riguarda la crioconservazione degli ovociti, si trattava di una sfida ben più complessa, vista la loro dimensione enormemente maggiore rispetto agli spermatozoi, necessaria per contenere tutto il materiale di riserva per alimentare il futuro feto. Gli ovociti sono cellule grosse, molto ricche di acqua, il che le rende più vulnerabili alla riduzione delle temperature, specialmente al congelamento. Durante questo processo, si possono formare cristalli di ghiaccio che, essendo appuntiti, rischiano di danneggiare le cellule e le strutture intracellulari come l'apparato di Golgi, i mitocondri e la membrana citoplasmatica. Nei primi esperimenti, infatti, la maggior parte delle cellule dopo il congelamento si danneggiavano, smettendo di essere sane e vitali.

Per ridurre la quantità di acqua all'interno della cellula, proteggendola, si è iniziato a pensare all'utilizzo di crioprotettori, come lo zucchero che, entrando nella cellula, riduce la quantità di acqua al suo interno. In questo modo, i cristalli di ghiaccio sono meno numerosi, i danni si riducono o addirittura si possono eliminare. Così, a poco a poco, si è ottenuta la crioconservazione a temperature molto basse, come quelle dell'azoto liquido, che raggiunge i -196°C, temperature alle quali si riesce a fermare qualunque tipo di attività biologica.

Principalmente per la crioconservazione si usa l'associazione di questi due elementi: conservazione in azoto liquido e utilizzo di crioprotettori. Inizialmente si è impiegato il glicerolo, poi il saccarosio e il dimetilsolfossido. I tentativi sono stati molti, nella speranza di identificare la sostanza più efficace e, allo stesso tempo, meno dannosa per la cellula. Le sperimentazioni hanno anche riguardato le diverse modalità di raffreddamento: lento e rapido. Quest'ultimo, che prende il nome di vitrificazione, sfrutta alte concentrazioni di crioprotettore.

L'Evoluzione delle Tecniche: Dal Congelamento Lento alla Vitrificazione

All'inizio delle sperimentazioni animali, la vitrificazione non dava grandi risultati, motivo per cui si privilegiava il congelamento lento. La prima gravidanza da ovociti umani congelati è stata riportata nel 1986 e, di lì a breve, vennero pubblicate altre due gravidanze. Tuttavia, nei successivi dieci anni, sono state riportate solo una manciata di gravidanze e ancor meno nascite: la crioconservazione degli ovociti venne pertanto considerata una tecnica a bassa efficienza.

I ricercatori pensavano che le possibilità di buona riuscita di sopravvivenza degli ovociti scongelati, inseminazione e gravidanza, fossero troppo basse. Nonostante tutto, la professoressa Eleonora Porcu e il suo team hanno visto del potenziale in questa tecnica, ritenendola utile per preservare e ampliare la fertilità. Dopo molti viaggi per comprendere come si muovevano altre realtà scientifiche, la professoressa Porcu ha compreso la necessità di cambiare crioprotettore, usare ovociti di buona qualità e adottare la tecnica ICSI (Iniezione Intracitoplasmatica dello Spermatozoo) per l'inseminazione artificiale. L'ICSI prevede la micro-iniezione di un singolo spermatozoo direttamente all'interno dell'ovocita. Con queste accortezze, nel 1997 la sua equipe ha riportato la prima nascita di una bambina sana, ottenuta proprio con ICSI da ovociti congelati con propandiolo. In tempi brevi, altri autori hanno condiviso la stessa esperienza con buoni risultati. La scelta di adottare l'ICSI per inseminare gli ovociti crioconservati è quasi certamente il fattore chiave che ha innalzato le percentuali di fecondazione e di gravidanza, rendendole più costanti e riproducibili negli ultimi dieci anni.

Se è vero che la prima gravidanza instauratasi da un ovocita congelato risale al 1986, solo negli ultimi anni l'uso di queste tecniche ha cominciato a diffondersi grazie a due fattori cruciali. Il primo è stato il miglioramento della "vitrificazione", una tecnica ultrarapida di congelamento che ha significativamente migliorato l'efficacia e il successo delle tecniche di PMA con ovociti ed embrioni criopreservati. Perfezionata nel 2015, la vitrificazione permette di minimizzare i danni a livello cellulare del congelamento e, quindi, di diminuire il numero di ovociti necessari per avere una buona probabilità di concepire e procreare.

Il termine "congelamento degli embrioni" può generare un'immagine poco accurata del processo effettivo. Nella pratica clinica odierna, infatti, la tecnica più utilizzata è la vitrificazione, un congelamento ultrarapido che evita la formazione di cristalli di ghiaccio all'interno delle cellule embrionali. Dopo la vitrificazione, gli embrioni vengono immersi nell’azoto liquido all’interno di contenitori criogenici in cui la temperatura rimane stabile a circa -196°C. Quando la coppia decide di procedere con il trasferimento, gli embrioni vengono scongelati in laboratorio attraverso procedure graduali che rimuovono i crioprotettori prima di rimetterli in coltura.

Il Meccanismo della Vitrificazione e i Crioprotettori

Nella vitrificazione, il campione biologico viene sottoposto a un rapido raffreddamento in presenza di elevate concentrazioni di crioprotettori. Questo processo trasforma il citosol intracellulare nello stato di un liquido super raffreddato molto viscoso, che va a formare uno stato vetroso. Si ottiene così una solidificazione amorfa dell’acqua senza che questa cristallizzi. Questo è fondamentale, poiché la formazione di cristalli di ghiaccio è la principale causa di danno cellulare durante il congelamento tradizionale.

I crioprotettori sono sostanze utilizzate per proteggere i tessuti biologici dai danni legati alla formazione di ghiaccio. L’utilizzo di crioprotettori è essenziale per ridurre la quantità di acqua intracellulare, prevenendo così la formazione di cristalli di ghiaccio che, essendo appuntiti, potrebbero danneggiare le strutture cellulari. I crioprotettori devono minimizzare l’effetto tossico e il danno osmotico, e la loro efficacia dipende anche dalle modalità di raffreddamento e riscaldamento. Inizialmente sono stati usati glicerolo, saccarosio e dimetilsolfossido. Tra i crioprotettori comunemente utilizzati nella vitrificazione ovocitaria e embrionale, spiccano etilenglicole e DMSO per la loro alta permeabilità e la capacità di abbassare il punto di congelamento. Altri composti come trealosio e galattosio sono candidati primari come crioprotettori non penetranti, utili per la loro azione osmotica e la capacità di stabilizzare le membrane cellulari. La scelta di tali sostanze e delle loro concentrazioni è cruciale per ottenere una buona sopravvivenza post-crioconservazione.

Le strategie di crioconservazione veloci, note come vitrificazione, sono state descritte già nel 2003 da Shaw e Jones, e da allora sono state ulteriormente perfezionate. La vitrificazione si differenzia dal congelamento lento per l'assenza di formazione di cristalli di ghiaccio, la cui nucleazione è alla base del danno cellulare. Nella vitrificazione, la viscosità del campione, spesso raggiunta con alte concentrazioni di crioprotettori, e la velocità di raffreddamento estremamente elevata (superiore a 20.000°C al minuto, specialmente nell'ultravitrificazione) impediscono alle molecole d'acqua di organizzarsi in una struttura cristallina.

Il protocollo di vitrificazione descritto da Kuwayama nel 2005 è uno dei più diffusi e prevede l'equilibrazione degli ovociti in due soluzioni contenenti crioprotettori, solitamente etilenglicole e DMSO, a temperatura ambiente (25-27°C) per circa 10-12 minuti complessivamente, prima di essere immersi direttamente in azoto liquido. Questo metodo minimizza il volume di caricamento degli ovociti e, assieme alla concentrazione dei crioprotettori e alla velocità di raffreddamento, garantisce un'elevata efficacia.

Applicazioni della Crioconservazione: Dalla Medicina Sociale alla Pianificazione Familiare

La crioconservazione ha rivoluzionato il campo della riproduzione assistita, offrendo soluzioni a diverse esigenze, sia di natura medica che sociale.

Crioconservazione per Pazienti Oncologici (Oncofertilità)

Una delle applicazioni più importanti e umanamente significative della crioconservazione riguarda la preservazione della fertilità nei pazienti oncologici. Molti dei tumori che si manifestano in bambini e in giovani adulti sono oggi curabili, ma richiedono trattamenti chemioterapici o radioterapici. Tali terapie, sebbene salvavita, possono interferire in maniera imprevedibile con la fertilità, causando danni o la cessazione completa della funzione ovarica o testicolare.

• Autoconservazione dello sperma: È la possibilità di conservare i propri spermatozoi in appositi contenitori posti presso Centri specializzati, sfruttando la capacità che hanno queste cellule di sopravvivere al congelamento in azoto liquido. Anche un campione di seme non ottimale, purché contenga spermatozoi mobili, può essere conservato. L'evoluzione delle tecniche di fecondazione assistita - specialmente con la micromanipolazione (ICSI) - consente oggi l'utilizzo anche di campioni seminali con pochissimi spermatozoi. Per esempio, in molti casi, la chemioterapia utilizzata in caso di cancro del testicolo provoca a breve termine la diminuzione degli spermatozoi fino alla completa scomparsa degli stessi, ma dopo la fine del trattamento molti pazienti recuperano la fertilità.
• Crioconservazione ovocitaria per le donne: Anche per le donne esiste il rischio del danno o della cessazione completa della funzione ovarica in seguito a trattamenti chemio o radioterapici. Sebbene le ovaie siano più difficilmente accessibili e le procedure per aiutarle a mantenere la loro fertilità siano più complicate, la crioconservazione degli ovociti offre una soluzione cruciale. L'origine della necessità di crioconservare ovociti è nata proprio con i pazienti oncologici, per preservare la loro fertilità prima di trattamenti che potrebbero danneggiare o deteriorare l'epitelio germinale dell'ovaio, impedendo la produzione futura di ovuli.
• Crioconservazione del tessuto ovarico: Quando una bambina, un'adolescente o una giovane donna riceve una diagnosi di tumore, l'urgenza di iniziare le terapie si accompagna spesso a una domanda fondamentale: "potrò avere figli in futuro?". Questo tema, oggi, grazie ai progressi della medicina riproduttiva, trova risposte sempre più concrete, inclusa la possibilità di congelare tessuto ovarico.

Social Freezing: La Pianificazione della Maternità per Motivi Sociali

Il secondo fattore che ha spinto la diffusione della crioconservazione è stato il progresso degli studi scientifici in merito alla sicurezza, al rischio e all’efficacia di queste tecniche. Dopo anni di sperimentazione, nel 2012, l’American Society for Reproductive Medicine (ASRM) ha pubblicamente dichiarato che, in base alle evidenze disponibili, la criopreservazione degli ovociti non andava più considerata una "tecnica sperimentale". La raccomandazione, allora, era di limitarne l’uso solo alle donne che stavano per sottoporsi a terapie mediche che avrebbero potuto comprometterne la fertilità, come, ad esempio, la chemioterapia o la radioterapia per la cura dei tumori.

Nel 2014, però, l'ASRM ha rivisto questa sua posizione alla luce di ulteriori studi, arrivando a definire la criopreservazione degli ovociti come una tecnica standard "al servizio di tutte le donne che vogliono provare a proteggersi da una futura infertilità a causa dell’invecchiamento riproduttivo o di altre cause". Negli stessi anni, anche la European Society for Human Reproduction and Embryology (ESHRE) ha approvato l’uso della conservazione pianificata degli ovociti per la preservazione della fertilità. Da allora, l’offerta di servizi pubblici e privati per la conservazione degli ovociti è cresciuta in modo esponenziale. Secondo uno studio, tra il 2019 e il 2021, solo negli Stati Uniti, il ricorso a questa tecnica è aumentato del 39%.

Nella società attuale, le donne ritardano la propria maternità rispetto al passato per motivi di carriera, stabilità economica o ricerca del partner giusto. Tuttavia, dal punto di vista puramente biologico, l'età anagrafica e l'età ovarica sono rimaste quelle di un tempo, e la fertilità declina in modo esponenziale già dai 35 anni e in modo molto marcato dopo i 40 anni. Neppure il ricorso alle tecniche di procreazione medicalmente assistita può ovviare al declino della fertilità correlato con la riduzione della riserva ovarica per l'invecchiamento, in quanto anche le procedure di fecondazione in vitro necessitano di una risposta multifollicolare alla stimolazione ovarica che viene meno con il passare del tempo. La crioconservazione degli ovociti in età più giovane, quando la donna è più fertile, consente di "bloccare" il processo di invecchiamento riproduttivo. L'età viene associata ad alterazioni cromosomiche, e prima si congelano gli ovociti, meno alterazioni si verificheranno, e saranno quindi più sani.

La Crioconservazione all'Interno dei Percorsi di PMA

La crioconservazione degli embrioni è stata una delle rivoluzioni più significative nel campo della riproduzione assistita, e si è evoluta parallelamente a quella degli ovociti e degli spermatozoi. L’obiettivo principale della crioconservazione è offrire alle coppie che ricorrono a tecniche di procreazione medicalmente assistita (PMA) una possibilità di conservare gli embrioni per usi futuri, sia in prospettiva di completare la famiglia sia per motivi di salute. Fonti internazionali di rilievo come l’American Society for Reproductive Medicine (ASRM) e l’European Society of Human Reproduction and Embryology (ESHRE) hanno pubblicato linee guida e studi clinici volti a dimostrare la sicurezza ed efficacia della crioconservazione degli embrioni, sia in termini di probabilità di gravidanza sia di esiti di salute per il nascituro.

La crioconservazione è una strategia fondamentale all'interno di un percorso di fecondazione in vitro (FIV): durante un ciclo di FIV, spesso vengono prodotti più embrioni di quanti se ne possano trasferire in un singolo tentativo, generalmente per evitare gravidanze plurigemellari. In questi casi, gli embrioni "sovrannumerari" possono essere crioconservati per utilizzi futuri. L'utilizzo di embrioni già crioconservati rende il percorso di procreazione assistita più rapido rispetto a un nuovo ciclo di fecondazione in vitro. In caso di insuccesso del primo tentativo, l'utilizzo di embrioni già crioconservati permette di evitare un nuovo ciclo di stimolazione ormonale e prelievo ovocitario, riducendo costi e complessità dei trattamenti.

Un'altra applicazione riguarda i Test Genetici Preimpianto (PGT-A-SR-M): in attesa degli esiti di questi test, che richiedono circa due settimane, gli embrioni vengono crioconservati. Questa tecnica è utile anche in caso di problemi specifici dell'endometrio, che potrebbero aggravarsi con la stimolazione ovarica tipica della FIV. Il congelamento ultrarapido ha permesso ad alcuni centri di avere da oltre sei anni una banca di ovuli di donanti e di crioconservazione di ovociti, che permette di avere una riserva nel momento in cui fosse necessario.

Le applicazioni della crioconservazione sono varie e numerose, inglobando diverse aree della medicina, della biologia della riproduzione, della ginecologia e anche aspetti sociali, per aiutare la donna a conservare la propria fertilità. Ad esempio, è comodo per pazienti o coppie straniere poter avere ovociti e campione di liquido seminale congelati ed effettuare il trattamento in qualsiasi momento, quando è più agevole per la paziente recarsi presso il centro.

Sicurezza ed Efficacia della Crioconservazione

La crioconservazione degli embrioni e dei gameti è considerata generalmente sicura e ampiamente consolidata in ambito medico. Dal punto di vista biologico, la vitrificazione ha migliorato notevolmente i risultati rispetto alle metodiche di congelamento lento, riducendo i danni dovuti ai cristalli di ghiaccio. Le verifiche regolari dello stato di conservazione, con i criocontenitori controllati e riempiti periodicamente con azoto liquido, sono fondamentali per mantenere la temperatura costante e garantire la sicurezza del materiale biologico.

Uno dei quesiti più frequenti riguarda la salute dei futuri bambini nati da gameti o embrioni crioconservati. Alcune meta-analisi hanno evidenziato che la tecnica di congelamento ultrarapido (vitrificazione) offre elevate garanzie di sicurezza, con rischi di anomalie congenite simili a quelli della popolazione generale. Naturalmente, ogni caso va valutato singolarmente, considerando l’età materna, lo stato di salute dei genitori, la qualità degli embrioni e il corretto svolgimento dei protocolli medici.

La sopravvivenza ovocitaria allo scongelamento, con l'introduzione routinaria della vitrificazione, è aumentata notevolmente, variando dal 30 al 90% in relazione a una serie di fattori, inclusa l'attività del laboratorio di embriologia. La percentuale media di sopravvivenza degli ovociti vitrificati è compresa tra valori del 70-80%. Il tasso di fertilizzazione degli ovociti vitrificati, con l'utilizzo di ICSI, è risultato essere paragonabile a quello degli ovociti freschi, attestandosi su valori simili tra il 70% e il 80%. Il periodo di conservazione dello sperma in congelamento non influisce sulla qualità del campione, pertanto può rimanere crioconservato tutto il tempo che si ritiene opportuno. La cellula non viene danneggiata né da questa tecnica, né dal passare del tempo; un ovocita può rimanere crioconservato senza soffrire alterazioni per moltissimo tempo.

Il Contesto Legislativo e Etico in Italia: La Legge 40 e le Sue Evoluzioni

L'evoluzione delle tecniche di riproduzione assistita, e in particolare della crioconservazione, ha posto sfide significative anche sul piano etico e legislativo, soprattutto in Italia. L'introduzione della fecondazione artificiale, con la nascita di Louise Joy Brown, la prima persona al mondo nata con questa tecnica nel 1978, ha segnato un punto di svolta.

In Italia, il ricorso alla procreazione medicalmente assistita (PMA) è in costante aumento, e l'età media delle donne che vi accedono è più alta della media europea. Prima dell'approvazione della legge 40 del 2004, che regola la Procreazione Medicalmente Assistita, ai medici non era consentito eseguire la PMA su donne che avessero un’età maggiore di 50 anni, o che fossero single o in una relazione omosessuale, né come surrogazione di maternità, né post mortem. La legge 40 estendeva i suoi divieti anche ai casi di fecondazione eterologa, quella in cui i gameti vengono donati da terzi, ledendo così l’interesse di coppie con grave sterilità. Si registrava, dunque, un ampio ricorso a tali tecniche riproduttive in una situazione di totale vuoto legislativo.

Le Modifiche della Legge 40 da Parte della Magistratura

La legge 40, seppur non troppo datata, ha subito in questi anni diverse revisioni ad opera della magistratura, rese necessarie anche dalla continua evoluzione in campo scientifico e tecnologico. Tra gli interventi più significativi si segnala la pronuncia n. 151 del 2009 della Corte Costituzionale, che ha rimosso il limite massimo della produzione di tre embrioni, nonché l’obbligo di impiantarli contemporaneamente. Successivamente, con la sentenza n. 162 del 2014, è invece venuto meno il divieto in merito alla fecondazione eterologa, ritenuto illegittimo perché violava il diritto alla salute, proibendo il trattamento della sterilità, nonché il diritto all’autodeterminazione degli aspiranti genitori.

Ciononostante, persiste, a dispetto dei vari interventi giurisprudenziali che hanno “ritoccato” il testo della legge 40, il divieto di utilizzare gli embrioni crioconservati per fini di ricerca scientifica, nonché quello di distruggerli, con conseguente obbligo di conservazione degli stessi a tempo indeterminato. L’entrata in vigore della normativa sulle unioni civili, inoltre, comporta il riconoscimento delle coppie omosessuali quali famiglie a tutti gli effetti, ma la legge 40 vieta ancora che tali coppie possano ricorrere alla procreazione medicalmente assistita. Se è facilmente ipotizzabile che il progressivo lavoro di adeguamento del testo normativo portato avanti dalla giurisprudenza farà venire meno anche i divieti ancora in vigore, un discorso a parte dovrà farsi invece per la surrogazione della maternità, che è oggetto di opposizioni anche politiche e più dure a cadere.

Gli esperti auspicano che in futuro la legge 40 venga interamente sostituita da un nuovo testo di legge, più idoneo a disciplinare compiutamente una disciplina così soggetta a mutamenti ed evoluzioni.

Le Diverse Visioni Etiche e il Dibattito sulla Bioetica

Il progresso scientifico in un ambito così delicato qual è la vita umana ha portato a istanze sempre crescenti di regolamentazione dei fenomeni di nuova emersione ad esso connessi. Il termine "bioetica", comparso forse per la prima volta nel 1971 nel volume dell’oncologo americano V.R. Potter, sintetizza un campo di studio multidisciplinare che affronta le questioni morali sollevate dalle scoperte e dagli sviluppi nelle scienze della vita e nella medicina.

Il dibattito sulla bioetica, spesso, ha visto contrapporsi diverse "etiche", come quella "laica" e quella "cattolica". Tuttavia, oggi è largamente diffusa l’opinione per la quale il riconoscimento di determinati valori fondamentali che possano definirsi “universali” sia elemento imprescindibile di qualsiasi normativa interna. Si cerca un "minimo etico comune" in grado di sostenere la validità di una normativa fissata per legge. Questo pensiero, che è alla base del laicismo, è definito come un atteggiamento critico, antidogmatico e aconfessionale, che si ispira ai valori del pluralismo, della libertà e della tolleranza.

Il problema dell’inizio della vita umana ha diviso la dottrina in diverse posizioni, tra cui una tesi "genetica", che individua l’inizio della vita nel momento del concepimento, e una tesi "embriologica", che lo colloca intorno alla 14° giornata, quando si forma il corredo aploide e avviene la gastrulazione. La tesi "genetica" muove da una concezione morale del concepimento che, pur se degna di assoluto rispetto e condivisa da una fascia di cittadini, non ha un vero supporto scientifico. Appare contraddittoria rispetto alla tesi accolta dalla Legge sul trapianto degli organi: se la vita cessa al momento della “morte cerebrale”, come può iniziare nel momento in cui due cellule vengono artificialmente fatte incontrare in provetta? Il c.d. "bio-diritto" di procreare liberamente, seppur non esplicitamente garantito dalla Costituzione, viene spesso collegato ai diritti più ampi di libertà e privacy.

Panorama Storico e Culturale della Procreazione

Il tema della procreazione e della sua manipolazione ha radici antichissime, ben prima delle moderne tecniche. Nell'antichità, la nascita di un figlio era considerata un evento avvolto nel mistero e spesso attribuito all'intervento divino o a forze soprannaturali. Aristotele, ad esempio, riteneva che il seme maschile apportasse la "forma" o il "principio attivo", mentre la donna forniva la "materia". Ippocrate e Galeno, invece, credevano che entrambi i sessi producessero un seme che si mescolava nel concepimento. Sorano di Efeso, nel II secolo d.C., aveva una teoria secondo cui il concepimento avveniva dall'incontro dei semi nei genitali femminili, considerati dal medico greco essenziali per la gravidanza e il parto.

Il pensiero medico antico era anche afflitto da credenze infondate, come l'idea dell'utero "vagante", che si riteneva potesse spostarsi per ogni dove nel corpo, causando l'isteria. Si credeva che gli esseri umani si generassero in "matrici" diverse a seconda della posizione, con i maschi a destra, le femmine a sinistra e gli ermafroditi al centro.

Nel XVIII secolo, il dibattito scientifico si polarizzò tra epigenismo e preformismo. I preformisti credevano che l'individuo fosse già preformato, in miniatura, nell'uovo (ovisti) o nello spermatozoo (animalculisti), e che lo sviluppo consistesse solo in un ingrandimento. Gli animalculisti, in particolare, ritenevano che il piccolo essere vivente risiedesse nel seme maschile e che la donna fosse un semplice "incubatore". Questi credevano di vedere minuscoli "animalculi" nel liquido seminale, attribuendo al vapore emesso dagli spermatozoi la capacità di formare l'embrione. L'epigenismo, invece, sosteneva che l'organismo si sviluppasse gradualmente da una materia indifferenziata.

Lazzaro Spallanzani, oltre alle sue osservazioni sulla crioconservazione dello sperma, fu un pioniere nella confutazione della generazione spontanea e nell'esecuzione della prima fecondazione artificiale su animali. Nel 1784, attraverso una siringa, riuscì a fecondare artificialmente una cagna di razza spaniel, la quale partorì regolarmente tre cuccioli. Questo esperimento dimostrò il ruolo organico del seme maschile sulle uova femminili e aprì la strada alla possibilità di fecondazioni extracorporee e intracorporee su vivipari.

La prima fecondazione artificiale sull'uomo risale al 1770, quando John Hunter, un chirurgo scozzese, praticò con successo l'inseminazione artificiale su una donna il cui marito aveva un'ipospadia, impedendo il deposito naturale del seme. Questo "primato remoto" della fecondazione artificiale fu seguito nel 1866 da J. Marion Sims, che eseguì la prima inseminazione artificiale umana di successo negli Stati Uniti, utilizzando una siringa.

Il XX secolo ha visto progressi ancora più rapidi. Dopo la nascita in Inghilterra di Louise Joy Brown, la prima persona al mondo nata con la fecondazione artificiale nel 1978, la medicina riproduttiva e le tecniche di PMA hanno compiuto progressi notevoli. Il congelamento dei gameti, come la maggior parte dei traguardi della riproduzione umana, è partito dalla riproduzione animale, con i veterinari che hanno cercato di capire se fosse possibile congelare embrioni, ovociti, spermatozoi.

Questo percorso, dalle osservazioni di Spallanzani alle sofisticate tecniche di vitrificazione odierne, passando per i complessi dibattiti etici e legali, mostra come la scienza abbia progressivamente svelato e influenzato uno degli aspetti più fondamentali dell'esistenza umana: la capacità di procreare e di pianificare il futuro della propria famiglia.

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