Un nuevo estudio ha revelado que las proteínas especializadas pueden retrasar drásticamente la evolución de los cristales de hielo, incluso en condiciones de frío extremo hasta menos 80 grados centígrados. Este avance podría revolucionar los métodos de congelación, ofreciendo nuevas posibilidades para la preservación a largo plazo de tejidos y órganos. Tales avances podrían allanar el camino para trasplantes de órganos que antes se consideraban imposibles, transformando las prácticas médicas y salvando innumerables vidas.
El daño criogénico ha representado durante mucho tiempo una barrera significativa para la preservación efectiva de órganos, lo que plantea desafíos para los avances en trasplantes y tratamientos médicos. La formación de cristales de hielo durante la congelación puede comprometer las estructuras celulares, lo que provoca daños irreversibles y fallos orgánicos. Sin embargo, un nuevo estudio dirigido por el Prof. Ido Braslavsky, la Dra. Vera Sirotinskaya y la Dra. Liat Bahari de la Facultad de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente de la Universidad Hebrea, en colaboración con el Dr. Victor Yashunsky de la Universidad Ben Gurion del Negev y la Dra. Maya Bar Dolev del Technion, ha presentado una solución prometedora.
El daño criogénico tiene un impacto significativo en el éxito potencial de la preservación de órganos, afectando a miles de personas en todo el mundo que necesitan trasplantes de órganos.
Cada año, millones de personas son diagnosticadas con afecciones que podrían tratarse con trasplantes de órganos, sin embargo, la escasez de órganos viables y preservados deja a muchos en largas listas de espera.
La incapacidad de preservar eficazmente los órganos durante períodos prolongados significa que un número sustancial de órganos se descartan debido al daño causado por la formación de cristales de hielo y otros efectos criogénicos.
Esto no solo limita la cantidad de trasplantes que se pueden realizar, sino que también exacerba la escasez, lo que en última instancia afecta la salud y la supervivencia de innumerables pacientes que dependen de estos procedimientos que salvan vidas.
Sobre la base de investigaciones previas sobre proteínas de unión al hielo (IBP), este estudio pionero demuestra cómo el uso estratégico de proteínas anticongelantes (AFP) puede mitigar el daño criogénico y revolucionar las técnicas de congelación de órganos.
A través del despliegue estratégico de diferentes tipos de proteínas anticongelantes, como AFPIII de peces y TmAFP de larvas de escarabajos de la harina, el equipo de investigación retrasó con éxito la cristalización e influyó en la desvitrificación incluso a temperaturas inferiores a -80 grados centígrados.
Utilizando una platina de microscopio de última generación capaz de controlar la temperatura con precisión y enfriarse rápidamente a una velocidad de 100 grados centígrados por segundo, el estudio comparó las muestras que contenían proteínas anticongelantes con las que no las tenían. Estas muestras no se congelaron a una asombrosa temperatura de -180 grados centígrados, pero cuando se descongelaron gradualmente, algunas se congelaron mientras que otras no. Las muestras se analizaron al microscopio.
“Los hallazgos de nuestra investigación marcan un importante paso adelante en la tecnología de preservación de órganos”, explicó la Dra. Maya Bar Dolev. “Al inhibir la cristalización y el crecimiento de cristales, las proteínas anticongelantes son muy prometedoras para extender la viabilidad de los órganos congelados y permitir trasplantes que antes eran imposibles”.
El profesor Ido Braslavsky enfatizó además el impacto potencial de este avance: “Este avance abre las puertas a una nueva era en la preservación de tejidos y el trasplante de órganos. Con un mayor desarrollo, prevemos períodos de preservación más largos, una mejor calidad durante el transporte y procedimientos de trasplante innovadores, incluidas combinaciones de órganos complejos como trasplantes de corazón y pulmón y trasplantes de tejido uterino”.
Las implicaciones de esta investigación son profundas, ofreciendo la esperanza de una mejor disponibilidad de órganos, ventanas de preservación extendidas y, en última instancia, salvar innumerables vidas.
A medida que el campo de la preservación de tejidos abarca el potencial de las proteínas anticongelantes, el futuro del trasplante de órganos brilla más que nunca.
El artículo de investigación titulado “Extended Temperature Range of the Ice-Binding Protein Activity”, ya está disponible en Langmuir.
Investigadores:
Vera Sirotinskaya1, Maya Bar Dolev1,2, Victor Yashunsky1,3, Liat Bahari1 e Ido Braslavsky1.
Instituciones:
1) Instituto de Bioquímica, Ciencia de los Alimentos y Nutrición, Facultad de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, Universidad Hebrea de Jerusalem.
2) Facultad de Biotecnología e Ingeniería de Alimentos, Technion.
3) Instituto Suizo de Investigación Ambiental y Energética de Tierras Áridas, Universidad Ben Gurion.
