Bacterias que crecen después de ser congeladas. Crédito:Universidad de Warwick
Los mecanismos de supervivencia de los peces polares han llevado a los científicos de la Universidad de Warwick a desarrollar un enfoque revolucionario para "congelar" las bacterias. La nueva técnica podría mejorar radicalmente el trabajo para almacenar y transportar tejido humano.
Investigadores del Departamento de Química y la Escuela de Medicina de Warwick han establecido una forma de criopreservar (o 'congelar') una amplia gama de bacterias utilizando reproducciones sintéticas de las proteínas anticongelantes naturales que se encuentran en los organismos polares. Descubrieron que la adición de imitaciones de proteínas ralentiza el crecimiento de los cristales de hielo y evita que destruyan las células bacterianas.
El método revolucionario tiene aplicaciones potenciales dentro de la industria alimentaria, transporte de órganos y medicina, así como en la investigación de laboratorio. Las bacterias se utilizan en una amplia gama de procesos, incluida la tecnología alimentaria (por ejemplo, en yogur y probióticos), fabricación de productos farmacéuticos (por ejemplo, insulina) y producción de enzimas (por ejemplo, para detergentes en polvo) y se utilizan habitualmente en los laboratorios de investigación para estudiar las infecciones y los fundamentos de los procesos vivos.
El enfoque tradicional para preservar las bacterias que se utiliza en casi todos los laboratorios del mundo es agregar glicerol a las bacterias para reducir el daño inducido por el frío durante la congelación. Sin embargo, no todas las bacterias se recuperan después de la descongelación y es necesario eliminar el glicerol de las bacterias para permitir su crecimiento y utilidad.
Caricatura que muestra cómo las nuevas reproducciones sintéticas de proteínas anticongelantes naturales criopreservan las bacterias de manera más eficaz que los métodos actuales. Crédito:Universidad de Warwick
El equipo de Warwick, dirigido por el profesor Matthew I. Gibson, ha desarrollado un nuevo método para la criopreservación, inspirado en el proceso por el cual organismos conocidos como extremófilos, sobrevivir en algunas de las regiones más frías de la Tierra.
El grupo tiene un interés particular en las especies de peces polares que producen proteínas anticongelantes. El equipo de investigación ha demostrado que los polímeros sintéticos que imitan la proteína de estos peces son eficaces para hacer el mismo trabajo. Al combinar dos polímeros para ralentizar el crecimiento del hielo durante la criopreservación, los investigadores pudieron recuperar más bacterias después de la congelación que con los métodos convencionales.
También utilizaron menos aditivos totales, en algunos casos, utilizando solo el 1 por ciento del peso (en comparación con el 20 por ciento que se usa normalmente en los métodos tradicionales). El equipo cree que esto transformará la forma en que se criopreservan los microorganismos y se basará en su investigación anterior sobre el almacenamiento de células humanas. Profesor Matthew Gibson, del Departamento de Química de Warwick y la Escuela de Medicina de Warwick, dijo:"Las bacterias sustentan una gran cantidad de biociencias básicas y de investigación en salud, pero su almacenamiento y transporte se basa en un método antiguo.
"Nuestras soluciones bioinspiradas, que también hemos utilizado para el almacenamiento de células de mamíferos, proporcionar una nueva plataforma para, con suerte, mejorar la disponibilidad y la calidad de las bacterias, pero con un enfoque fácil de usar que no implica que los investigadores o las industrias ajusten significativamente sus procedimientos de laboratorio ".
La investigación se publica en la revista Biomacromoléculas .
