Desde hace casi un siglo, la criopreservación ha despertado interés en la investigación biomédica, aunque muchos la asocian con la ciencia ficción. En 2023, se alcanzó un hito importante: investigadores de la Universidad de Minnesota lograron trasplantar un riñón criopreservado a otro ratón. Este avance abre la puerta a futuras aplicaciones en seres humanos. No obstante, el camino hacia la criopreservación efectiva de órganos más grandes enfrenta desafíos significativos, principalmente la tendencia de las estructuras orgánicas a fracturarse durante el enfriamiento rápido.
Desarrollo de nuevas técnicas de criopreservación
Un equipo de investigadores de la Universidad Texas A&M, liderado por el Dr. Matthew Powell-Palm, ha logrado avances significativos en la búsqueda de soluciones para prevenir estas fracturas. En un estudio reciente, han propuesto un nuevo enfoque de criopreservación que busca minimizar el riesgo de daño en los órganos durante el proceso de congelación. Este método se basa en la vitrificación, que consiste en congelar el tejido en una solución diseñada para mantenerlo en un estado vítreo, evitando así que los cristales de hielo causen daños.
“En este estudio, investigamos diferentes temperaturas de transición del vidrio, que creemos juegan un papel fundamental en la aparición de fracturas”, comenta Powell-Palm. Los resultados sugieren que temperaturas de transición más altas pueden reducir considerablemente la probabilidad de que ocurran fracturas durante la criopreservación.
Implicaciones más allá de la medicina
La criopreservación no solo tiene aplicaciones en el trasplante de órganos. Este avance podría beneficiar múltiples campos, desde la conservación de la biodiversidad hasta la estabilización de vacunas y la reducción del desperdicio de alimentos. La capacidad de extender la viabilidad de muestras biológicas tiene el potencial de impactar positivamente en numerosas áreas de las ciencias de la vida.
El Dr. Guillermo Aguilar, coautor del estudio y jefe del departamento de Ingeniería Mecánica, enfatiza: “Este estudio ofrece una contribución fundamental a nuestra comprensión de la termodinámica de las soluciones acuosas. Espero más resultados alentadores que aumenten la viabilidad de sistemas biológicos de todas las escalas, desde células individuales hasta órganos completos.” La colaboración con estudiantes de posgrado y pregrado ha sido clave en este proceso, integrando conocimientos de diversas disciplinas como la química física y la biología criogénica.
Conclusiones y futuros pasos en la investigación
Con la promesa de estos nuevos métodos, el equipo de Texas A&M se encuentra en una posición única para avanzar en la investigación en criopreservación. El Dr. Powell-Palm concluye: “La ingeniería mecánica requiere comprender cómo funcionan las cosas. Este proyecto integra diversas disciplinas, y nuestros estudiantes han realizado un trabajo excepcional aplicando este enfoque holístico a nuestra investigación. Los próximos pasos incluirán la creación de soluciones de vitrificación más biocompatibles y eficaces, lo que representa un gran avance hacia la criopreservación segura de órganos para trasplantes en el futuro.”
