Únete á nosa canle de Whatsapp
A investigadora viguesa Estefanía Paredes leva dende 2014 traballando na Universidade de Tennessee, nun dos laboratorios punteiros en criopreservación. Alí completa unha estadía de posdoutoramento de dous anos durante os que participou en proxectos de científicos pioneiros neste campo como recentemente falecido Peter Marzur, un dos pais desta técnica. Unha das liñas de traballo do equipo do que forma parte a investigadora galega conseguiu dar os primeiros pasos para a criopreservación de embrións de peixe cebra por vitrificación con desconxelación ultra rápida. Explica Paredes que a vitrificación é un tipo de criopreservación que emprega taxas de conxelación rápida, de xeito que a auga conxélase sen formar cristais de xeo e, no seu lugar, forma un sólido amorfo non-cristalino.
Dende que se comezou a aplicar a criopreservación no medio mariño, unha das grandes liñas de investigación traballa con ovos ou embrións de teleósteos, como o peixe cebra, para a súa utilización tanto en acuicultura como en investigación. Pero os estudos levados a cabo na Universidade de Tennessee deixan resultados que contradín datos previos. Ata hai pouco, lembra Estefanía Paredes, “pensábase que para unha vitrificación exitosa era crítico ter unha taxa de conxelación moi rápida e unha concentración alta de substancias crioprotectoras”, pero os resultados obtidos polo equipo liderado por Marzur establecen claramente que o factor clave é a taxa de desconxelación, e non tanto a taxa de conxelación. De feito, lembra a científica viguesa, “é fundamental realizar unha desconxelación rápida que preveña a re-cristalización e crecemento de cristais de xeo durante o proceso”. En segundo lugar, tamén demostraron que “non é preciso o uso de concentracións altas de crioprotectores mentres que a taxa de desconxelación sexa suficientemente alta”.
Un dos peixes teleósteos cos que este equipo internacional ten traballado é o peixe cebra. Paredes remarca que aínda que se ten avanzado moito no entendemento de como afecta a criopreservación aos ovos ou embrións de peixe cebra (danio rerio), “aínda se descoñecen moitos factores necesarios para o deseño dun protocolo adecuado”. Salienta que durante a súa estadía nos EEUU traballando co equipo do doutor Mazur, plantexouse analizar se os embrións de peixe cebra son bos candidatos para a aplicación da vitrificación con desconxelación ultrarrápida por láser. Para isto, durante este período investigou se era posible aplicar a vitrificación directamente a estes embrións e os efectos da deshidratación nos diferentes estados de desenvolvemento do peixe; da condución do calor neste modelo e da exposición a crioprotectores e pigmento de carbón.
O factor clave do proceso é a velocidade de desconxelación
Para a realización destes experimentos obtívose unha colonia reprodutiva de 30 peixes cebra, que se mantiveron separados por sexo en catro acuarios, o que resulta fundamental para facilitar cruces diferentes e obter ovos xeneticamente diversos, achegando máis heteroxeneidade e maior representatividade nos resultados.
Neste traballo, e a falta de datos específicos sobre outras células, usouse como guía o protocolo empregado para a vitrificación ultrarrápida láser de embrións de rato. “Tras numerosas probas con varios estados de desenvolvemento, púidose establecer que nas células do peixe cebra hai un estado de desenvolvemento que soporta a deshidratación gradual do 85% do contido en auga e o regreso gradual ao seu volume osmótico cunha supervivencia do 50%”. Por outra banda, tamén calcularon a difusión do calor xerado polo láser a través das membranas do embrión para calcular se a taxa de desconxelación é suficiente para evitar a re-cristalización durante a desconxelación. “Tras os cálculos determinouse que a temperatura no interior do vitelo non é suficiente para asegurar a supervivencia e isto supón que no futuro se realice un reaxuste da metodoloxía e se avalíe a utilización das partículas de carbono como condutores do calor”.
A técnica baséase na vitrificación por desconxelación ultra rápida
O equipo da Universidade de Tennessee valora tamén a posibilidade de probar a eficacia da vitrificación con desconxelación ultra-rápida láser con lévedos e microalgas. A pesar de que se teñen conseguido conxelar con bastante éxito, “a supervivencia é variable e, ás veces, moi limitada”. Estefanía Paredes destaca a importancia deste liña de traballo futura, xa que “hai especies de microalgas de grande interese en investigación como as diatomeas e os dinoflaxelados, que son moi difíciles de criopreservar” e, lembra, por outra banda, que “a vitrificación con desconxelación láser permitiría prescindir de crioprotectores e posiblemente incrementar a súa supervivencia”.
Sobre estes futuros estudos e, principalmente, sobre os resultados acadados ata o de agora, falará a investigadora este xoves 7 de abril ás 11h na Ecimat, nunha nova conferencia do VI Programa Café con Sal titulada Primeiros pasos na criopreservación de embrións de peixe cebra.
