Un método inédito criopreserva embriones de mosca de la fruta en nitrógeno líquido

La criopreservación, es decir, el almacenamiento a largo plazo de biomateriales a temperaturas ultrabajas, se ha utilizado en todo tipo de células y especies. Sin embargo, hasta ahora no se había conseguido la crioconservación práctica de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster), crucial para la investigación genética y fundamental para los avances científicos que benefician a la salud humana.

"Para mantener vivo el número cada vez mayor de moscas de la fruta con genotipos únicos que contribuyen a estos avances, unas 160.000 moscas diferentes, los laboratorios y los centros de reservas se dedican a la costosa y frecuente transferencia de adultos a alimentos frescos, con el consiguiente riesgo de contaminación y deriva genética", explica Li Zhan, asociado postdoctoral de ingeniería mecánica de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Minnesota y del Centro de Tecnologías Avanzadas para la Preservación de Sistemas Biológicos (ATP-Bio).

En una nueva investigación publicada en Nature Communications, un equipo de la Universidad de Minnesota ha desarrollado un método, el primero de su clase, que criopreserva embriones de mosca de la fruta para que puedan ser recuperados con éxito y desarrollados como insectos adultos. Este método optimiza la permeabilización y la edad de los embriones, la composición del agente crioprotector, las diferentes fases del nitrógeno (líquido frente a granizado) y los métodos de cultivo de embriones tras la crioconservación.

Aumento de la producción de huevos en la mosca de la fruta mediante insectos intestinales

Un estudio sobre la mosca de la fruta arroja luz sobre la producción de ARNip y la fertilidad

Los investigadores pudieron:

• demostrar que el método es ampliamente aplicable y de fácil adopción por parte de personas no especializadas, ya que se ha aplicado con éxito en 25 cepas distintas de moscas de la fruta procedentes de diferentes fuentes (por ejemplo, laboratorios)
• demostrar que, para la mayoría de las cepas, más del 50% de los embriones eclosionan y más del 25% de las larvas resultantes se convierten en adultos tras la criopreservación; y
• demostrar que las moscas conservan la proporción de sexos normal, la fertilidad y la mutación original tras la criopreservación sucesiva a través de generaciones y el almacenamiento a largo plazo en nitrógeno líquido.

Nuestro equipo multidisciplinar se complace en contribuir con un protocolo accesible para criopreservar numerosas cepas de Drosophila, un importante modelo biomédico, a la vez que esperamos informar sobre la preservación de embriones de otros insectos y especies relacionadas".

John Bischof, coautor del estudio, director del Instituto de Ingeniería en Medicina y profesor de la Facultad de Ciencias e Ingeniería y de la Facultad de Medicina

Dado que los seres humanos comparten más de la mitad de sus genes con la mosca de la fruta, la investigación sobre Drosophila y sus implicaciones para la salud humana son importantes.

"El estudio de los mutantes en el sistema modelo de Drosophila puede revelar cómo funcionan esos genes en el desarrollo y las enfermedades humanas", dijo Tom Hays, director del Departamento de Genética, Biología Celular y Desarrollo de la Facultad de Medicina y de la Facultad de Ciencias Biológicas. "Los estudios con moscas han aportado conocimientos cruciales sobre enfermedades humanas, desde el Alzheimer hasta el Zika, y han revelado vías y mecanismos genéticos que subyacen al desarrollo embrionario, el olfato y la inmunidad innata."

Además de formar a personas en este método, el equipo de la Universidad de Minnesota quiere adaptarlo a otras aplicaciones.

"Será importante entender la genética que influye en la criopreservación en Drosophila y otros insectos", dijo el coautor del estudio, Mingang Li, investigador asociado del Departamento de Genética, Biología Celular y Desarrollo. "Este método podría apoyar la investigación dirigida al control de plagas de Drosophila suzukii, una mosca de la fruta que infesta las frutas en proceso de maduración y se ha convertido en una plaga en América y Europa, así como para la investigación de la malaria en los mosquitos Anopheles."

La financiación de la investigación corrió a cargo de los Institutos Nacionales de la Salud de Estados Unidos, la Fundación Nacional de la Ciencia, el ATP-Bio del Instituto de Ingeniería en Medicina y la beca de tesis doctoral de la Universidad.