Entrevista al Profesor de la Universidad de Sevilla, Ramon De Jesus Risco Delgado
¿Cuáles son las aplicaciones más modernas relacionadas con la criogenia en los sectores médico y biomédico?
En estos sectores hay que distinguir cuatro formas distintas de almacenamiento cuya aplicación depende de la temperatura: Almacenamiento a 4ºC (hipotermia o criogenia); Almacenamiento a -20ºC; Almacenamiento a -80ºC; Almacenamiento a -196ºC.
Con respecto a la primera forma de almacenamiento, hay que destacar que, con ella, se garantiza que no se va a formar hielo, ya que el hielo se forma en temperaturas inferiores a los 0ºC. De este modo, al mantenerse conservadas las muestras biomédicas a 4ºC, la formación de hielo no será un problema. A esta temperatura, se almacenan fundamentalmente dos cosas: por un lado, la sangre (que puede durar unos 20 días almacenada a esa temperatura) y, por el otro, los órganos para trasplante (se almacenan en neveras cuya temperatura nunca es inferior a los 4ºC y pueden permanecer almacenados entre 4 y 12 horas). Por lo tanto, sangre y órganos siempre se mantienen en estado de hipotermia.
La segunda forma de almacenamiento consiste en una criogenia muy leve: -20ºC. Esta es la temperatura mínima que alcanzan los congeladores convencionales. A esta temperatura suelen conservarse prácticamente todos los reactivos biológicos de interés. Casi la totalidad de las moléculas y algunas proteínas pueden ser mantenidas incluso varios a meses si la temperatura es de -20ºC.
La tercera forma de almacenamiento (-80ºC) se utiliza para conservar bacterias, un tipo de nematodos llamados c elegans, (que pueden ser almacenados durante años) y algunas células, aunque estas últimas pierden viabilidad con el paso del tiempo.
La cuarta forma de almacenamiento (-196ºC) resulta bastante indefinida. La razón por la que se realiza a -196ºC es por la temperatura a la que se encuentra el nitrógeno líquido, el material menos costoso para este tipo de almacenamiento. Con este tipo de almacenamiento pueden conservarse espermatozoides, óvulos, embriones, algunos tejidos, válvulas cardíacas, segmentos arteriales, piel, etc. A -196ºC es como se guardan, generalmente, de forma indefinida, todas las células en los biobancos.
¿Cuál es la aplicación de la criogenia en el sector aeroespacial?
La principal aplicación de la criogenia en el sector aeroespacial se relaciona con la refrigeración de los detectores. El calor provoca ruido y agitación térmica, por lo que los detectores deben estar siempre refrigerados, ya que su función es la de encontrar señales que suelen ser muy débiles.
¿Cuál es la principal aplicación de la criogenia en el sector de la alimentación?
La aplicación de la criogenia en el sector de la alimentación es muy similar a la aplicación que se lleva a cabo en los sectores médico y biomédico. La única diferencia es que los organismos conservados a temperaturas criogénicas están muertos. Sin embargo, se mantienen la morfología y la mayor parte de las propiedades nutricionales de lo conservado. Este mantenimiento se puede alargar en el tiempo dependiendo de la temperatura utilizada.
¿A qué temperatura se puede hablar de criogenia?
Hay quien habla de criogenia para referirse a todo lo relacionado con el frío, pero, en mi opinión, conviene utilizar el término solamente para procesos de congelación con temperaturas inferiores a -130ºC, aunque, como ya he mencionado anteriormente, la temperatura que suele utilizarse es la de -196ºC por dos motivos. En primer lugar, porque es la temperatura del nitrógeno líquido (que es asequible y fácil de conseguir) y, en segundo lugar, porque esta temperatura se mantiene siempre estable (este fenómeno es conocido como punto triple del nitrógeno). Otra temperatura que se relaciona con la criogenia es la de -150ºC, ya que es la temperatura usual de los refrigeradores mecánicos y, por lo tanto, es también una forma de almacenamiento indefinida. Sin embargo, estos refrigeradores no son utilizados generalmente porque siempre producen oscilaciones en la temperatura que puede generar fracturas en el material almacenado y, además, están expuestos a los cortes eléctricos.
En el contexto de la computación cuántica, ¿la criogenia puede mejorar la transmisión de datos?
Para que existan procesos cuánticos y para que estos puedan ser detectados es fundamental mantener la coherencia del estado cuántico. Esta coherencia, que es la capacidad de producir interferencias, se pierde con el calor. Por ello, los sistemas cuánticos deben permanecer a la menor temperatura posible. Se han conseguido avances que permiten mantener las propiedades cuánticas incluso a altas temperaturas y, sobre todo, en el campo de la superconductividad. Sin embargo, a día de hoy, la forma más eficiente de mantener los procesos cuánticos sigue siendo la reducción de la temperatura del sistema. Con esto se busca evitar la decoherencia, es decir, la pérdida de coherencia. Esta tiene lugar cuando la temperatura aumenta. Por ello, los procesos cuánticos ocurren cuando las temperaturas son bajas. También cabe destacar que los detectores utilizados para detectar los procesos cuánticos deben evitar el ruido, al igual que ocurre en el sector aeroespacial. Esto se consigue al bajar la temperatura. Otro proceso interesante es el de los condensados de Bose-Einstein. Estos son comportamientos cuánticos predichos por Bose y Einstein que se están estudiando en la actualidad y que solamente ocurren a temperaturas muy bajas.
En Tailandia, un científico congeló a su hija de dos años para que pueda vivir en el futuro. ¿Qué opinas?
Opino que, si la ciencia y la tecnología siguen avanzando al ritmo en que lo hacen actualmente, algún día seremos capaces de criopreservar seres humanos y devolverlos a la vida. Es simplemente un problema técnico y no existe ningún problema de principios científicos que impidan realizar esto. A nivel técnico y a nivel científico, nos encontramos muy cerca de lograrlo, ya que ya existen precedentes de criopreservación de órganos y, al fin y al cabo, un ser humano no es más que un conjunto de órganos. Debe recordarse que los c elegans conservados en mi laboratorio tienen órganos, gónadas, neuronas, estómago, etc, y es posible conservarlos durante muchos años. En definitiva, desde mi punto de vista, es solamente una cuestión de tiempo.
¿Puede la criogenia prolongar la vida de las personas?
En el futuro, cuando se reduzca la toxicidad de los crioprotectores y avancen las técnicas de enfriamiento y de recalentamiento, sí será posible criopreservar a las personas. No se trata tanto de prolongar la vida de las personas como de detener el tiempo. La persona podrá volver a la vida una vez que se hayan descubierto técnicas que permitan ralentizar el envejecimiento o potenciar el rejuvenecimiento y, por lo tanto, podrá tener una vida mucho más larga.
