Tras décadas de estudios, los científicos creen ahora, que un gran avance en la preservación de los órganos, con el propósito de salvar vidas, está al alcance de la mano.
Un corazón o un pulmón, se mantienen en condiciones de ser trasplantados, sólo durante seis horas, antes de que comience el deterioro del órgano. El páncreas o el hígado, son inutilizables, después de 12 horas de conservación, y un riñón podría ser mantenido, fuera del cuerpo, por lo menos, durante 30 horas. Estas limitaciones de tiempo, plantean un enorme desafío logístico, para el procedimiento de trasplante de órganos donados. La mayor oportunidad de éxito para el trasplante, se da cuando se realiza lo más rápido posible, luego de la cirugía del donante, contemplando estos marcos de tiempo, en los que en ocasiones, algunos órganos se convierten en desechos.
Uno de los principales problemas que se reflejan en el almacenamiento de órganos, por un tiempo mayor al de unas horas, es el crecimiento del hielo. Cuando los órganos se congelan, los cristales del hielo se expanden, dañando a las células, de tal forma, que no pueden ser revitalizadas.
Es por ello, que un órgano como el corazón, riñón, hígado, pulmón e intestino, que es retirado de un donante, se mantiene en estado frío pero no congelado, y su vida útil, no se extiende más allá de algunas horas.
“La capacidad de congelar órganos y luego descongelarlos, sin causarle daño al órgano mismo, sería revolucionario en términos de nuestras chances para salvar vidas”, dice el Profesor Ido Braslavsky, del Instituto de Bioquímica, Ciencias de la Alimentación y Nutrición en la Facultad de Agricultura, Alimentación y Ambiente Robert H. Smith, en la Universidad Hebrea de Jerusalem.
El perfeccionamiento de la criopreservación- el proceso para la preservación de células, tejidos y órganos a temperaturas bajo cero-permitiría un banco de tejidos y órganos a largo plazo y una eficaz correspondencia, entre donante y paciente, salvando eventualmente, la vida de millones de personas en todo el mundo.
El Profesor Braslavsky es uno de los principales investigadores que contribuyen significativamente en este campo de la investigación. Su trabajo, fue recientemente publicado en un artículo de The Economist. Junto a su equipo de la Universidad Hebrea, que incluye a la Dra. Maya Bar Dolev, a la Dra. Liat Bahari, al Dr. Amir Bein, al Dr. Ran Drori, al Dr. Victor Yeshunsky y a otros, y en colaboración con el Profesor Peter Davies de la Universidad de Queens en Canadá, él ha estudiado las proteínas anticongelantes- un tipo de proteínas que ayudan al organismo a resistir o soportar la congelación, tanto en el mar como en la tierra.
Las hielo-proteínas, fueron descubiertas hace 50 años en peces antárticos, y ahora se conoce su existencia, en peces resistentes al frío, plantas, insectos y microorganismos. Ellas inhiben activamente la formación y el crecimiento del hielo cristalino, y su superioridad respecto a otras sustancias anticongelantes, es que se necesitan en cantidades muy bajas, para poder hacerlo con eficacia:
“Nosotros investigamos la interacción de las hielo-proteínas con los cristales de hielo. Siendo que trabajamos a temperaturas bajo cero, en la escala de Celsius, y requerimos de una alta precisión en la temperatura de trabajo, hemos diseñado un microscopio especializado con un enfriador de fase, que permite un nivel de control de la temperatura y de la congelación. Utilizando iluminación fluorescente, podemos ver donde se encuentran localizadas las proteínas, que están etiquetadas con tintes fluorescentes. Con estos dispositivos, podemos hacer un seguimiento de los cristales de hielo, a medida que crecen y se funden con las hielo-proteínas”, explica Braslavsky.
Braslavsky y sus estudiantes mostraron, que las hielo-proteínas, absorben el hielo a través de una vía de unión irreversible. Este estudio explica, como las hielo-proteínas frenan el crecimiento del hielo, uno de los grandes misterios que intrigó a los científicos de este campo, durante décadas. En la continuidad de la investigación “encontramos que estas proteínas en insectos, eran mucho más eficientes en la inhibición del crecimiento del hielo, que las halladas en los peces, pero las proteínas de los peces, se unen más rápidamente al hielo”, dice Braslavsky. Este descubrimiento, publicado en Langmuir y los Avances RSC (Real Sociedad de Química) de 2015, puede ser crucial, para el uso de estas proteínas como crioprotectores.
El crecimiento del hielo, también plantea un problema importante en los alimentos congelados”, dice Braslavsky, quien también trabaja junto a su equipo, en la implementación de hielo-proteínas en la alimentación. “Muchos están familiarizados con el helado, que ha perdido su textura en los congeladores de la casa, o con la carne, que ha perdido muchos de sus líquidos, y que no se la percibe ni se la siente fresca, tras haber sido descongelada.Las hielo-proteínas pueden permitir el control del hielo en el alimento congelado y los desarrollos de nuevos alimentos congelados. Muchos productores de alimentos han comenzado a utilizar las hielo-proteínas en sus productos”.
El trabajo pionero de Braslavsky en el estudio de la interacción entre las proteínas anticongelantes y el hielo, se está expandiendo ahora para el desarrollo de técnicas de criopreservación, que permitirán la reactivación de las células y los tejidos, a la par de restaurarles su forma y función.
La investigación del Profesor Braslavsky es apoyada por el Consejo Europeo de Investigación (ERC), el Séptimo Programa Marco de la Unión Europea (FP7) y la Fundación de Ciencias de Israel (ISF).
La investigación en criopreservación ha sido el objetivo central de la Alianza para la Preservación de Organos (OPA), una ONG americana, establecida en el año 2014. La organización aspira a acelerar y coordinar la investigación, en pro del banco de órganos humanos, y señalaron que, por primera vez, este objetivo está a punto de ser alcanzado.
El año pasado, se reunió en California, la primera Convención Global de Banco de Órganos, a la que llegaron científicos líderes de todo el mundo, inversores y políticos, todos juntos para “detener el tiempo biológico” y transformar el trasplante. A continuación de la misma, se registró un anuncio del Departamento de Defensa de Estados Unidos, sobre la primeras subvenciones gubernamentales dirigidas al banco de órganos. Mientras que la carrera está en marcha, el Profesor Braslavsky tiene la esperanza, de que la investigación de la criospreservación, está a las puertas del éxito. “Recientes desarrollos en las metodologías de la criobiología y el uso de materiales con una específica interacción con el hielo, como las hielo-proteínas, abren la posibilidad de un avance significativo en la criopreservación de células y órganos”, dijo.