Criogenizzazione, scienziati studiano pesci che vivono in acque gelate per scoprire nuove utili molecole

Abstract grafico (credito:DOI:10.1021/acsabm.0c00638 | ACS Applied Bio Materials)

Un team di ricercatori sta studiando i pesci che vivono nelle acque gelide dell’Antartico e dell’Artico per un motivo molto interessante: potrebbero essere scoperte nuove molecole crioprotettrici da utilizzare, eventualmente, per congelare criogenicamente cellule e tessuti umani e forse, in una visione molto più a lungo termine, anche il corpo intero.
In effetti la tecnica della criogenizzazione è sempre stata confinata nella fantascienza ma in realtà già oggi viene usata abbastanza efficacemente per conservare, e dunque trasportare, ad esempio, cellule e tessuti umani. Il contesto fantascientifico riguarda, solitamente, la criogenizzazione dell’intero corpo umano, un traguardo per il momento lontano.

Animali estremofili del freddo producono molecole “antigelo”

Gli animali estremofili del freddo, infatti, per poter resistere a temperature molto basse, si servono di proteine che riconoscono le molecole che formano il ghiaccio e poi si legano ad esse. Si tratta di proteine “antigelo” che difendono il corpo dai danni, che possono essere anche molto onerosi, che il ghiaccio può produrre. Il ghiaccio e le temperature troppo basse, infatti, possono causare l’aggregazione delle proteine e possono indebolire varie strutture del corpo, in primis i tessuti.
Matthew Gibson della Warwick University, il ricercatore che sta portando avanti gli studi, sta tentando di capire proprio come queste proteine si legano alle molecole di ghiaccio utilizzando dei polimeri sintetici.

Polimeri sintetici per imitare molecole antigelo

Un polimero sintetico, naturalmente, rispetto ad una molecola animale, è molto più manipolabile e riproducibile su larga scala, qualora il suo utilizzo avesse davvero dei vantaggi nel mondo reale.
L’obiettivo dei ricercatori, infatti, è di imitare alcune delle proprietà delle molecole di cui sopra per migliorare, se non cambiare, quelle tecniche che oggi si usano per congelare le cellule.

Polimeri permettono di usare meno solvente

Il ricercatore, insieme ai colleghi che lavorano nel contesto del progetto CRYOSTEM, hanno già fatto diversi esperimenti di prelevando campioni di cellule staminali del midollo. Il sistema attuale per congelare queste cellule vede l’utilizzo di particolari solventi che proteggono le stesse cellule dagli effetti del congelamento. Si tratta di un metodo non proprio efficiente in quanto le cellule stesse possono non sopravvivere e in generale il solvente utilizzato può modificarle.
I polimeri utilizzati da Gibson, invece, servono anche per utilizzare meno solvente e quindi per diminuire i danni arrecati da queste sostanze.

Metodo utilizzabile anche per altre cellule o tessuti

Ma il metodo di Gibson potrebbe essere utilizzato anche per diverse altre tipologie di cellule tra cui le T CAR, cellule immunitarie che si usano per curare alcuni cancri. Con i metodi di congelamento come quello di Gibson le terapie cellulari, oggi difficili da mettere in atto anche perché molto costose, potrebbero diffondersi molto di più.

Note e approfondimenti

  1. Antifreeze fish inspire new cryoprotectants for human cells and tissues | Research and Innovation (IA)
  2. Low DMSO Cryopreservation of Stem Cells Enabled by Macromolecular Cryoprotectants | ACS Applied Bio Materials (IA) (DOI: 10.1021/acsabm.0c00638)

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