Investigadores logran congelar órganos para trasplante sin dañarlos

La congelación de órganos para trasplante sin sufrir daños significativos ha sido un desafío en la medicina moderna. Un equipo de investigadores de la Universidad de Texas A&M, liderado por el Dr. Matthew Powell-Palm, presentó un avance significativo en este ámbito. Su estudio reveló que uno de los principales problemas, las fracturas que ocurren durante la preservación a temperaturas ultrabajas, puede ser mitigado ajustando cuidadosamente la temperatura a la que los tejidos entran en un estado similar al vidrio.

Este descubrimiento se basa en éxitos recientes en trasplantes de órganos criopreservados y acerca la posibilidad de almacenar órganos para su uso futuro, una idea que ha sido objeto de interés durante años.

La criopreservación, que implica enfriar tejidos biológicos a temperaturas extremadamente bajas, ha sido objeto de estudio durante casi un siglo. Sin embargo, el progreso en la preservación de órganos más grandes ha sido lento debido a problemas como el agrietamiento. Este fenómeno puede ocurrir cuando los tejidos se enfrían demasiado rápido, dañando el órgano y haciéndolo inutilizable. Por lo tanto, prevenir estas fracturas se convierte en un objetivo crítico para avanzar en la preservación y el trasplante de órganos.

El equipo de investigación propuso un nuevo enfoque para abordar este problema, centrándose en un proceso llamado vitrificación. Este método implica enfriar los tejidos en una solución especializada hasta que alcanzan un estado similar al vidrio, donde las células quedan "congeladas en el tiempo" sin formar cristales de hielo dañinos.

La composición de la solución de vitrificación es fundamental para la supervivencia del tejido durante este proceso. Ajustando la mezcla, los investigadores pudieron evaluar cómo diferentes propiedades influyen en el riesgo de agrietamiento. "En este estudio, investigamos diferentes temperaturas de transición vítrea, que creemos juegan un papel dominante en el agrietamiento", explicó el Dr. Powell-Palm. "Aprendimos que temperaturas de transición vítrea más altas reducen la probabilidad de agrietamiento".

Estos hallazgos proporcionan una dirección más clara para mejorar los métodos de criopreservación. Al desarrollar soluciones de vitrificación acuosa con temperaturas de transición vítrea más altas, los investigadores podrían proteger mejor los órganos del daño estructural durante el proceso de congelación. Sin embargo, Powell-Palm también destacó que "el agrietamiento es solo una parte del problema; las soluciones también deben ser biocompatibles con el tejido".

Además, los avances en criopreservación tienen un impacto que va más allá de los trasplantes de órganos. Las técnicas mejoradas podrían ser útiles en la conservación de la vida silvestre y la biodiversidad, en el almacenamiento de vacunas y en la reducción del desperdicio de alimentos. Dado que el método puede prolongar la viabilidad de los materiales biológicos, tiene el potencial de beneficiar muchas áreas de la investigación y aplicación en ciencias biológicas.

El Dr. Guillermo Aguilar, coautor del estudio y jefe del departamento de ingeniería mecánica, destacó: "Este estudio ofrece una contribución fundamental a nuestra comprensión de la termodinámica de soluciones acuosas. Espero resultados más alentadores en esta dirección, que en última instancia aumentarán la viabilidad de sistemas biológicos de todas las escalas, desde células individuales hasta órganos completos".

El equipo de investigación también incluyó a los estudiantes de doctorado Crystal Alvarez y Ron Sellers, y al estudiante de grado Gabriel Arismendi Sanchez, todos del departamento de ingeniería mecánica. La financiación para la investigación fue proporcionada por el Centro de Investigación de Ingeniería de la National Science Foundation para Tecnologías Avanzadas para la Preservación de Sistemas Biológicos.