TECNOLOGÍA NATURAL: Anhidrobiosis

La compañía Biomatrica desarrolla una tecnología de preservación de muestras biológicas, la cual consiste en un dispositivo (denominado matriz), el cual contiene una muestra biológica, un estabilizador primario (la trehalosa), un estabilizador secundario (la trehalasa, una enzima que cataliza a la trehalosa) y un solvente  (Muller-Cohn y Muller 2009: 2).

Los Tardígrados: Una fuente de innovación para superar la dependencia de la cadena de frío en la industria de la bio - preservación. 

El aprendizaje desde el capital natural ha alcanzado tal nivel de sofisticación, que está implicando la ruptura de paradigmas en diversos campos de desarrollo tecnológico. En el caso de las tecnologías para el almacenamiento y conservación de muestras biológicas (células, ADN, glóbulos, vacunas y virus, entre otros), el aprovechamiento biomimético ha permitido la replicación del proceso de anhidrobiosis (vida sin agua) característico de los tardígrados (el oso de agua), vegetales (semillas, polen) y moluscos (artemia franciscana), para conseguir métodos de almacenamiento a temperatura ambiente, como alternativa frente a la tradicional tecnología de conservación por enfriamiento, implicando menores costos energéticos, al punto que un  analista de este mercado ha hablado de que “los congeladores arden”, ante la amenaza competitiva que representan las nuevas tecnologías biomiméticas (Blow 2009).

 

Los dos estudiosos contemporáneos más destacados son los profesores James S. Clegg y  John H. Crowe, quienes han hecho contribuciones que han llevado a la identificación de los mecanismos  más importantes en el campo de la anhidrobiosis. Estos mecanismos son el reemplazo del agua y  la vitrificación, en los cuales es fundamental la presencia de las proteínas LEA (llamadas así por su sigla en inglés proveniente de “Late Embryogenesis Abundant”).  El primero de ellos consiste en la presencia de polisacáridos (azúcares) que protegen las macromoléculas y membranas del organismo vivo de los efectos perjudiciales que podría conllevar la pérdida total de agua; la vitrificación, por su parte, consiste en la formación de cristales amorfos que reemplazan al agua perdida en el proceso de desecación del organismo (Clegg, 2001). Por su parte, las proteínas LEA, están presentes en organismos vivos expuestos a procesos de estrés osmótico generado por diversos agentes ambientales tales como la deshidratación, la  salinidad, el frío o el congelamiento (Moreno 2009) y está claro que la mezcla de azúcares (trehalosa) y proteínas (LEA) es fundamental para la conformación de los cristales citoplasmáticos, esenciales en el proceso de anhidrobiosis (Crowe et al. 2005).

 

El elemento clave para el proceso de anhidrobiosis es la trehalosa, un azúcar doble o disacárido que se encuentra en grandes concentraciones en los organismos de los seres vivos que experimentan la suspensión de su metabolismo, el cual se caracteriza por su habilidad para formar cristales (Clegg 2001).

 

Los dos tipos de aprendizaje desde el capital natural que son característicos de la tecnología de preservación de muestras biológicas desarrollada por la compañía Biomatrica  se relacionan con el conocimiento alcanzado sobre las capacidades de los tardígrados para suspender por largo tiempo sus funciones metabólicas y recuperarlas posteriormente mediante la rehidratación. El origen bioinspirado  de esta tecnología se relaciona con un hecho fortuito;  la visita de los creadores de la tecnología  “SimpleMatrix”- el Dr. Rolf Müller y la Dra. Judy Müller Cohn- a una tienda de juguetes, observaron los  Monos Marinos [Artemia salinas] simplemente colgados del estante todos secos” (Blow 2009: 175). Los científicos empezaron a cuestionarse la idea de que la preservación de organismos vivos o muestras biológicas requiriese congelamiento a muy altas temperaturas. Basados en la imitación de los procesos biológicos naturales de la preservación de ADN, desarrollaron novedosas formulaciones sintéticas que ofrecen mejores opciones de estabilización, almacenamiento y envío para una amplia gama de ácidos nucléicos.