Uno de los procedimientos fundamentales en toda empresa de elaboración de productos recombinantes a partir de microorganismos modificados genéticamente, es la criopreservación celular de los mismos en bancos celulares. Esto es así por varias razones fundamentales, pero la principal de ellas es mantener intacta la estructura y característica de la cepa de interés, para que su funcionamiento sea óptimo a lo largo del tiempo.
Esto es importante en la medida en que representa un elemento de estabilidad fundamental para tu proceso productivo, lo cual se verá reflejado en optimización de recursos tangibles e intangibles, tales como inversión monetaria, tiempo, eficiencia, calidad del producto final e inalterabilidad de sus características originales, entre otras ventajas.
En esta publicación, te explicaré muy brevemente qué es la criopreservación celular, en qué consiste, sus ventajas, las razones por las cuales se usa y un breve procedimiento aplicado específicamente a microorganismos recombinantes.
Con esto en mente, entremos en materia.
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CRIOPRESERVACIÓN CELULAR
DEFINICIÓN DE CRIOPRESERVACIÓN CELULAR.
Se conoce como “criopreservación celular” al procedimiento mediante el cual se mantienen intactas las estructuras de las células vivas a través del uso de temperaturas muy bajas, las cuales oscilan usualmente entre -80 y -196˚C, con la finalidad de mantener sus funcionabilidad fisiológica inalterada en el tiempo, al igual que su viabilidad. Este libro te será muy útil: Cryopreservation: Modern Insights, de Marianne Wilde.
RAZONES FUNDAMENTALES PARA USAR CRIOPRESERVACION CELULAR DE CEPAS RECOMBINANTES.
Existen tres razones fundamentales para optar por la criopreservación de microorganismos modificados genéticamente, estas son:
- Mantener la viabilidad de la línea celular de interés a lo largo del tiempo.
- Evitar pérdidas por contaminación biológica.
- Minimizar alteraciones o cambios genéticos.
La adquisición de una cepa transformada genéticamente, implica una inversión muy costosa de dinero. Es lógico que se cuide el hecho de mantenerla viable (viva), pura (en ausencia de contaminantes) y con su expresión genética original inalterada. Desde este punto de vista, la criopreservación representa una metodología idónea para cumplir estos tres requerimientos fundamentales en toda empresa productiva.
PROCEDIMIENTO DE CRIOPRESERVACIÓN Y SUS FASES.
El procedimiento de criopreservación no es único y de hecho tiene mucho que ver con las características de las células que se quieran criopreservar. Es bueno resaltar que, a pesar de todos los estudios y avances en este tema, se considera que aún estamos muy lejos de que la criopreservación sea un procedimiento óptimo, ya que existen características de las células que inciden directamente sobre su viabilidad durante el proceso de congelamiento/descongelamiento, como para que se haya podido definir una técnica completamente adecuada. Sin embargo, existen fases comunes al proceso de criopreservación que te menciono a continuación:
FASE I: PREPARACIÓN CELULAR.
Consiste en masificar el cultivo a partir de un título inicial de la cepa original en estado puro. El objetivo de esta fase es obtener un volumen de cultivo que cubra el tamaño del banco celular a elaborar y que se encuentre en la fase o estadio adecuado de crecimiento.
FASE II: ADICIÓN DEL CRIOPRESERVANTE.
El criopreservante es una sustancia hidrosoluble y de baja toxicidad, protector de la célula durante el proceso tanto de congelamiento como de descongelamiento. Las bajas temperaturas alteran los procesos de ósmosis y difusión de las membranas celulares, por lo cual la acción del criopreservante será muy importante. Por ello, la elección de la sustancia criopreservante debe ser hecha con mucho criterio, basándose fundamentalmente en el tipo de célula a criopreservar, sus características y tipo de membrana, y también en su estadio de crecimiento.
FASE III: CONGELAMIENTO.
El congelamiento es una fase crítica del proceso. Usualmente se realiza de forma lenta y gradual con el fin de evitar, junto con la acción del criopreservante, la formación de cristales de hielo que puedan romper la delicada estructura de la membrana celular.
PERIODOS CRÍTICOS PARA LA VIABILIDAD CELULAR EN EL PROCESO DE CRIOPRESERVACIÓN.
- Fase inicial del congelamiento.
- Periodo de retorno a condiciones fisiológicas.
POR QUE ES IMPORTANTE PARA TU EMPRESA.
Existen variadas razones para que adoptar un buen protocolo de criopreservación sea de fundamental importancia para tu empresa.
- Económicamente, garantizas que tu inversión no se vea afectada por pérdida de viabilidad de la cepa al no estar bien preservada, por presencia de contaminantes biológicos o por pérdida de su expresión genética.
- A nivel de procesos productivos, que la cepa esté pura y conserve inalterada su expresión genética, te garantiza estabilidad de la fabricación y calidad de tu producto.
- A nivel de autoridades regulatorias, la ausencia de contaminantes biológicos y la consistencia y reproducibilidad del proceso productivo, representan una mayor ventaja al momento de su evaluación por parte de las autoridades sanitarias y regulatorias. Como ya sabes, estar en orden con estos asuntos es de vital importancia para la vida de tu empresa.
CONCLUSIONES.
La adquisición de una cepa transformada genéticamente con el fin de fabricar productos recombinantes, implica una inversión de dinero importante. Saberla preservar en el tiempo, con el fin de mantenerla pura e inalterada en su funcionamiento y expresión genética, es de suma importancia para tu empresa. La criopreservación celular es una metodología que te garantiza estas condiciones. Sin embargo, no existe un procedimiento único de criopreservación, pues éste estará íntimamente ligado al tipo de cepa, las características de su membrana externa y la fase de crecimiento en la que se encuentre; lo cual, a su vez, determinará en gran parte el tipo de criopreservante a usar y la velocidad del congelamiento gradual a emplear. Pero desarrollar un protocolo de creación de bancos celulares apropiado redundará en grandes beneficios para tu empresa, tanto económicos, como de estabilidad del proceso productivo y de calidad del producto final.
Espero hayas disfrutado de este post, que te haya parecido interesante, útil y, sobre todo, que te sirva como una orientación y un punto de partida para mejorar tu negocio.
Saludos,
MSc. Liliana Berlioz.
Fundadora y Directora Ejecutiva.
Academia de Biotecnología.
BIBLIOGRAFÍA.
- “Criopreservación”. Wikipedia Criopreservación Accedida el 30/09/2019.
- Avila-Portillo, Luz (2006) Fundamentos de criopreservación. Revista Colombiana de Obstetricia y Ginecología. 57 (4), 291-300.