"To Freeze or not to freeze?" esa es la pregunta.....

Articulos Cientificos

Autor: Jorge M. Sztein DVM, Ph.D

El título suena como de teatro....imagino a alguien con un ratón en su mano y declamando hace esa pregunta a la audiencia. Pero en realidad este artículo sólo pretende analizar si hoy en día aún nos deberíamos plantear la búsqueda de respuestas a esta pregunta o aceptar la aplicación de las técnicas de criopreservación como un hecho necesario en el manejo de un animalario.(Ref 1,2,3).

El análisis del factor económico del mantenimiento de animales de laboratorio en un bioterio, animalario, vivarium o como se le denomine en cada uno de nuestros países no cambia, aunque a la instalación la llamemos de manera diferente. Hay gastos que no podremos reducir ni cambiar aún automatizando los sistemas de trabajo ni eliminando empleados, sin embargo, el costo de administración y mantenimiento de líneas de animales que no se utilicen o que solo se mantienen "por si acaso" es extremadamente costoso para la economía de la institución.

Estas cepas o líneas de ratón que han cumplido con su cometido en una experimentación, la cual ha sido publicada y que tal vez en el futuro se reutilicen en otro estudio, deberían ser considerados para destinarlos a un repositorio-archivo y mantenerlos en forma criopreservada, ya sea en forma de embrión o de sus gametas.

Freeze

¿Por qué? En realidad no es solo el costo de la "hotelería", sino que el mantener una cepa de ratón en un programa de cría llevará sin lugar a duda a que en algún momento descubramos la aparición de mutaciones espontáneas. Es un hecho inevitable propio de todo ser vivo en un sistema de reproducción y cría. Muchas de estas mutaciones no son apreciables o discernibles al ojo de los cuidadores, pero sí a los análisis de su ADN, y en este caso cuando lo comprobemos ya será tarde y posiblemente la línea original se haya perdido. Otras mutaciones comunes en nuestros bioterios son propias de nuestras buenas intenciones, como el seleccionar los progenitores que nos den más crías...lo cual no es justamente una selección natural, pero sí es una presión al genoma a establecer un nuevo carácter que tal vez no sea propio de la línea, sobre todo si la línea en cuestión es endocriada.

Esta indeseada posibilidad de que una cepa varíe fenotípicamente se elimina si está congelada y mantenida bajo nitrógeno líquido. El nitrógeno líquido tiene una temperatura de 196 grados bajo cero, y ha sido determinado que bajo esa temperatura (77 Kelvin casi el 0 absoluto) prácticamente no hay movimientos moleculares ni radiación detectable por lo que se considera que la posibilidad de que ocurra una mutación genética puntual es de 1 en 10.000 años.

Utilizando este concepto como premisa, las empresas dedicadas a la cría de ratones de experimentación y que mantienen cepas endocriadas, cada cinco años descongelan muestras de sus bancos embriones para poder retro-cruzar con la línea establecida en sus criaderos y así, mantener el estándar de esa base genética.

Con los mismos criterios de protección, se puede considerar la posibilidad de una erupción o brote epidémico de alguna de las patologías conocidas que pueda diezmar nuestro criadero. De esta forma no sólo las líneas criopreservadas estarán al resguardo de la contaminación, sino que se convertirán en el elemento más importante para poder restablecer la colonia libre de enfermedades.

Con este argumento podemos seguir enumerando situaciones especiales como catástrofes naturales: tsunamis, huracanes, terremotos o inundaciones, pero también accidentes fortuitos como los incendios. Para todos estos casos hay ejemplos en que gracias a los materiales congelados no se han perdido años de trabajo. Los laboratorios Jackson soportaron dos incendios, el primero en 1947 donde George Snell (luego premio Nobel de fisiología en 1980), perdió toda su línea BALB/c, la que luego la recuperó porque su colega Scott tenía animales en otro edificio del instituto; pero en 1989 (Ref 4) se incendió el edificio de producción animal donde se calcula que murieron medio millón de ratones donde parte de sus recursos genéticos se perdieron en la desgracia; pero gracias al banco de embriones de la institución se pudieron recuperar las líneas perdidas. Sin embargo, en el caso de aquellas instituciones que fueron afectadas por el huracán Katrina que arrasó Nueva Orleans, en EEUU, ninguna tenía bancos establecidos y se han perdido muchos esfuerzos materiales e intelectuales por la falta de prevención.

Es importante aclarar en este punto que el nitrógeno líquido no es inflamable y soportaría el fuego; pero también sería de importancia reconocer los consejos populares atribuidos a la abuela que decía: " no colocar todos los huevos en la misma cesta"; de manera tal que el dividir las muestras de embriones o gametas criopreservados en distintos tanques y estos poder mantenerlos en distintos lugares geográficos es de real importancia.

freeze

En definitiva, la respuesta a la pregunta inicial es afirmativa. Sí, creo que todo bioterio debería contar con un banco de embriones acorde a sus necesidades. Hoy se cuenta con técnicas simples que no necesitan equipo de congelación y con técnicas más complejas para alta producción, pero en ambos casos el personal sí debe tener experiencia en la manipulación del embrión. Para el caso de congelación de esperma, con una técnica aun más sencilla, y un procedimiento con costo inicial mas bajo, aunque no se debe obviar que haya que sumarle costos añadidos de la fertilización in vitro y la posterior transferencia embrionaria que indudablemente son importantes. De todas formas, como mencioné al principio, el factor económico es preponderante y una forma de demostrarlo es simplemente calcular que mantener una caja con ratones en EEUU cuesta promedio unos 1.50 dólares al día y mantenerlos embriones congelados estaría en unos 10 centavos al año (costo estimado dependiendo del volumen y proporciones).

Referencias:

  1. Sharing and archiving of genetically altered mice: NC3RS Opportunities for reduction and Research Animals Department, RSPCA, UK http://www.nc3rs.org.uk/document.asp?id=1318
  2. Takahashi H, Liu C. Archiving and distributing mouse lines by sperm cryopreservation, IVF, and embryo transfer. In: Methods Enzymol. 2010;476:53-69 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20691860
  3. Ostermeier GC, Wiles MV, Farley JS, Taft RA. Conserving, Distributing and Managing Genetically Modified Mouse Lines by Sperm Cryopreservation. (2008) PLoS ONE 3(7): e2792 http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0002792
  4. http://jaxmice.jax.org/jaxnotes/archive/438a.html

Recomendamos la lectura de los siguientes artículos publicados con anterioridad en Bioterios.com:

Sobre el autor:

Jorge SzteinJorge Sztein es Médico Veterinario de la Universidad Nacional de La Plata y Doctor en Ciencias de la misma Universidad con especialidad en Animales de Laboratorio (1991). Luego de estar en la Academia Nacional de Medicina (1987-1989), comienza como post doctorando en 1990 en el NIH (Institutos Nacionales de la Salud de los EEUU) creando animales transgénicos realizando técnicas de criopreservacion. En 1995 lo contrata los laboratorios Jackson como jefe de investigación en criobiología y comienza a actuar como profesor en cursos del instituto, en USA, Italia, Francia y España. En el año 2000 vuelve al NEI-NIH como director del manejo de colonias y criopreservación y luego en el 2008 pasa a otro instituto (NIAID) como director de  criopreservación y reproducción asistida. Actualmente es consultor privado en temas relacionados a la criopreservación reproducción asistida.

Comentarios

  • César: 17 Sep 2013

    Por favor quisiera saber Cuales son las dosis de hormonas y horarios de inyeccion recomendados para la cepa C57BL/6J?

    gracias
    César Pariona Moran


  • Juan Manuel Baamonde: 17 Sep 2013

    Hola Cesar, consulta este link: http://bioterios.com/2013/post.php?s=2013-09-14-cules-son-las-dosis-de-hormonas-y-horarios-de-inyeccin-recomendados-para-la-cepa-c57bl6j


  • César: 27 Sep 2013

    Gracias,Juan.


  • Fernando Benavides: 27 Sep 2013

    Excelente el artículo. Muy bien por Jorge.


  • Fabricio Maschi: 16 Feb 2014

    Impecable Jorge..
    Saludos


Seguiremos ofreciendo un espacio para todos aquellos que quieran participar y colaborar en esta cruzada educativa, porque tenemos muy claro que estaremos constantemente: “Aprendiendo de los Animales de Laboratorio”.

Suscribir a Magazine

Back to Top