Una innovación que ha sido probada con riñones de conejo permite la criopreservación de órganos completos y no solo de tejidos, como hasta ahora. La técnica permite detectar un crioprotector por medio del uso de TAC. El objetivo es lograr la conservación de un órgano humano grande, como el hígado, el riñón o el corazón, para su trasplante.
El grupo de investigación de la Universidad de Sevilla Cryobiotech, que dirige el profesor Ramón Risco, ha patentado una tecnología que ayudará a la criopreservación de órganos, es decir, a conservarlos a temperatura criogénica (-196 ºC)
La principal innovación es que se aplica a órganos. Se ha desarrollado el procedimiento tomando como modelo un riñón de conejo. Además, la tecnología creada por los científicos sevillanos consiste en aunar el uso como crioprotector del dimetil sulfóxido (que se utiliza para evitar la formación de hielo en los tejidos) con el empleo de la técnica tomografía axial computarizada (TAC) para detectarlo.
“El objetivo último de esta tecnología es lograr la criopreservación de un órgano grande, como el hígado, el riñón o el corazón, que pueda estar conservado en nitrógeno líquido y que sea útil cuando una persona lo necesite, por ejemplo, para un trasplante”, indica a la Fundación Descubre el responsable del proyecto.
Hasta hoy, ha sido posible criopreservar células y algunas muestras de tejidos como piel o cartílagos, pero no se ha logrado aplicar este procedimiento a órganos, debido entre otros factores a su gran tamaño y a los problemas existentes de transferencia de temperatura y de masa. Estos problemas hacen referencia al frío o calor que se transmita al sistema que se quiere criopreservar y la cantidad de crioprotector que hay en él.
“Para poder aplicar esta tecnología es fundamental poder monitorizar, es decir, conocer en tiempo real a qué temperatura se encuentra el sistema que queremos criopreservar y qué cantidad de crioprotector hay en él”, señala el profesor Risco, “para operar con estos dos factores”.
La temperatura es relativamente fácil de medir, pero conocer la concentración de crioprotector en el tejido en cuestión presenta mayores problemas, ya que estas sustancias acceden al órgano o tejido a través del sistema vascular y no lo ocupan de manera regular, sobre todo cuando está frío.
Para monitorizar la carga de crioprotector durante el enfriamiento, los científicos han empleado el TAC, una técnica de imagen médica que utiliza los rayos x para obtener imágenes de cortes o secciones de objetos anatómicos con fines diagnósticos. Pero no permite medir la concentración de sustancias tradicionalmente empleadas como crioprotectores, como son el etanol, el propanodiol o el glicerol.
Se puede detectar la formación de hielo
“Todos ellos están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno, los mismos componentes que existen en los órganos y tejidos, por lo que no se diferencian de estos en el TAC, no podemos conocer en qué cantidad están presentes”, indica el profesor Risco.
Con el fin de conseguir una monitorización efectiva, los científicos han empleado como crioprotector el dimetil sulfóxido, que está formado, además, por azufre, y que cuenta con la particularidad de tener 32 electrones (muchos) en su corteza atómica. Gracias a estas dos características es posible ver cómo se comporta la sustancia en el órgano a analizar.
“Con el TAC es posible monitorizar la carga de dimetil sulfóxido, con una resolución de 50 micras, por lo que se puede tener una imagen tridimensional del órgano y conocer la cantidad de crioprotector que hay”, señala el profesor Risco. Además, se puede detectar la formación de hielo, “el gran enemigo de la criopreservación, que nos hará plantearnos si se continúa o no con el procedimiento”.
Esto permite modificar la temperatura y la cantidad de crioprotector existente, con el fin de que las condiciones de criopreservación sean óptimas. De ahí que el procedimiento patentado sea del tipo denominado vitrificación por equilibrio o liquidus tracking.
Riñón de conejo
Aunque por el momento la tecnología se ha probado en un modelo de riñón de conejo, la aplicación última de la patente podría ser la extrapolación a riñones humanos. También es un procedimiento aplicable a cualquier órgano o tejido, fundamentalmente a las biopsias (tejidos procedentes de tumores).
“La conservación in vivo de una biopsia permitiría no sólo el estudio de su anatomía patológica para conocer su malignidad, sino también el análisis de otros aspectos, como por ejemplo el ensayo de drogas, la interferencia con tumores secundarios, etc.”, concluye el responsable de la investigación.
En el futuro, la administración de fármacos terapéuticos exactamente en el lugar del cuerpo donde se necesitan podría ser tarea de robots en miniatura. Un nuevo estudio ha probado estas esferas microscópicas en ratones con tumores de vejiga, y lograron resultados prometedores.
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