¿Podríamos usar la tecnología CRIPR para que las células humanas sinteticen anticongelante permitiendo la crioconservación de la misma manera que lo hacen algunas ranas?

Me gusta tu forma de pensar, extraño.

En primer lugar, averigüemos si, en principio, un humano crioconservador diseñado es incluso posible:

  • CRISPR no es prácticamente práctico para modificar todas las células de una persona viva (o incluso de muchas de ellas), ni lo será jamás. Vamos a tener que hacer la modificación en una etapa temprana de desarrollo de embriones y seleccionar embriones modificados correctamente.
  • No está claro que la “crioconservación” que experimenta la rana prolongue su vida (que supongo que es la motivación aquí). La división celular y el daño de los radicales libres del metabolismo son dos factores principales del envejecimiento y se detienen por la hibernación, pero tendremos que determinar cuánto daño tisular produce el proceso de congelación / descongelación (ya que la protección probablemente no sea del 100% perfecto incluso en la rana). Usar esto para heladas cortas sería más dañino que simplemente envejecer normalmente.
  • En el lado positivo, los tejidos y el plan corporal de una rana son similares a los nuestros a un alto nivel, que yo sepa, y como ambas especies son metazoos, la biología celular tampoco es muy diferente. Los mecanismos que utilizan las ranas (alta concentración de glucosa en las células e inhibidores de la congelación de las proteínas en la sangre) también podrían usarse para proteger las células humanas.

En resumen: probablemente sea posible , sujeto a advertencias superiores e inferiores.

Sin embargo, desarrollar la tecnología de modificación del ADN (CRISPR u otro) es la parte fácil. CRISPR es solo una herramienta para insertar / eliminar segmentos de ADN, y uno difícil e ineficiente en el presente. Incluso si pudiéramos hacer ediciones del genoma verdaderamente arbitrarias, o escribir nuevos genomas desde cero, se necesitaría un nivel de comprensión más allá de todo lo que tenemos ahora para desencadenar la expresión de los genes correctos en el orden correcto en todos los diferentes tipos de células en el cuerpo. para poder entrar y salir a un humano de la criosuspensión de manera segura. Se podría obtener alguna idea del estudio de los cambios genéticos en la rana a medida que entra y sale de la suspensión, pero trasladar esa lógica de control al humano requeriría una comprensión y un control básicos de la biología mucho más allá de todo lo que tenemos ahora.

Otro problema es probar Es casi seguro que esta tecnología no funcionará la primera vez: se necesita algún tipo de sustituto humano desechable (asumiendo que no estamos gastando realmente seres humanos, en cuyo caso hemos olvidado más sobre moralidad de lo que nunca supimos acerca de la ciencia). Las pruebas en órganos cultivados artificialmente pueden ser un primer paso (esto, dicho sea de paso, es una tecnología que en realidad puede ver en su vida).

En conclusión, los bioingenieros del futuro lejano podrían lograrlo (y tal vez tendrían una forma de modificar los billones de células en un humano vivo a la vez, pero probablemente no estaría basado en CRISPR). Los pocos pasos que hemos dado para aprender a entender y modificar la biología aún no son suficientes.

La posibilidad de una producción sintética de anticongelante es teóricamente posible dado que de alguna manera podría codificarse dentro de un gen e insertar este gen en el genoma humano. Un problema mayor sería la toxicidad bien observada de los productos anticongelantes, debido a que el agente más común es el etilenglicol (CH2OH) 2.

El etilenglicol es moderadamente tóxico para los humanos (sin duda hay compuestos más tóxicos, como la botulina), ya que se metaboliza en ácido glicólico y luego en ácido oxálico. El ácido oxálico interfiere con una enzima necesaria para el metabolismo anaeróbico y, por lo tanto, es peligroso. Es probable que la codificación del etilenglicol conduzca simplemente a un caso peculiar de autopisionamiento. De hecho, hay casos de envenenamiento con etilenglicol cada año en los Estados Unidos, probablemente incrementado por el sabor dulce.

No habría una necesidad apreciable, tampoco. El anticongelante simplemente reduciría el punto de congelación del agua en nuestros cuerpos, disminuyendo un poco los casos de muerte tisular debido a la congelación, pero tenemos formas de mantener las temperaturas locales más altas. Nuestra capacidad para controlar la temperatura del aire local significa que el calentamiento del aire es simplemente una garantía más práctica contra el congelamiento del tejido.