Un paso hacia la anabiosis real: las neuronas reviven después de una semana de congelación

Durante décadas, el estado de anabiosis ha sido solo un sueño de los escritores de ciencia ficción. En la icónica película de Ridley Scott Alien, la tripulación de la nave Nostromo emerge de sus cápsulas criogénicas al acercarse a un exoplaneta distante; en la saga Fundación de Isaac Asimov, algunos personajes pasan décadas, e incluso más de un siglo, en un sueño helado... Y estas ideas fantásticas poco a poco están adquiriendo una base científica.

El investigador Alexander Hermann, de la Universidad de Erlangen-Núremberg en Alemania, junto con su equipo, ha desarrollado un método que permite sumergir fragmentos del hipocampo de cerebros de ratón en un estado de congelación criogénica durante una semana y luego devolverlos exitosamente a la vida.

En realidad, la palabra "congelación" no es del todo precisa aquí. La crioconservación es un proceso mucho más complejo. Los tejidos congelados de manera convencional sufren daños debido a la formación de cristales de hielo, lo que en última instancia provoca la pérdida de funciones y la muerte celular. Es por eso que el equipo de Hermann utilizó un método conocido como vitrificación.

A diferencia de la congelación convencional, la vitrificación permite que el biomaterial permanezca en un estado amorfo, similar a un gel solidificado. Esto se logra mediante crioprotectores, sustancias especiales que reemplazan el agua dentro de las células y evitan la formación de cristales de hielo. El proceso se lleva a cabo en varias etapas:

Primero, las células o tejidos se sumergen en una solución de crioprotector, que desplaza gradualmente el agua. Luego, las muestras se enfrían a una velocidad extremadamente alta, generalmente utilizando nitrógeno líquido, lo que les permite entrar instantáneamente en un estado vítreo sin cristalización. En este estado, el tejido puede almacenarse durante años.

"Basándonos en la evaluación estereomicroscópica de la hinchazón y cristalización de los tejidos, así como en el grado de recuperación electrofisiológica, hemos optimizado el procedimiento de vitrificación para minimizar los daños", señalaron los investigadores en su estudio, recientemente publicado en el servidor de preprints bioArxiv.

Tras el tratamiento con crioprotectores, los cortes de cerebro fueron enfriados hasta -196°C (-321°F) en nitrógeno líquido. Este paso es crucial, ya que transferirlos directamente al nitrógeno líquido sin el tratamiento previo con crioprotectores provocaría el agrietamiento del tejido. Luego, las muestras fueron almacenadas en un congelador a -150°C (-238°F) durante una semana.

Cuando los fragmentos del hipocampo de ratón fueron extraídos y llevados a -10°C (14°F), las observaciones mostraron que no se produjo cristalización ni durante el enfriamiento ni durante el calentamiento. Las pruebas demostraron que el tejido cerebral revivido se recuperó casi por completo y restableció su actividad eléctrica. Las frágiles sinapsis, que conectan las células nerviosas y transmiten impulsos entre ellas, permanecieron intactas, y Hermann incluso sugirió que podría ser posible (aunque aún no está demostrado) conservar la memoria.

La cuestión de si esta tecnología podría aplicarse en el futuro para inducir el estado de anabiosis en órganos completos o incluso en organismos enteros requiere más investigación. Algunos animales producen sus propios crioprotectores y entran en estado de letargo para sobrevivir a inviernos extremos. Este es otro mecanismo que los científicos podrían estudiar en la búsqueda de métodos para la anabiosis artificial.