El hallazgo de Boothby sobre el vidrio de los tardígrados mostró que las enzimas secas pueden sobrevivir sin cadena de frío

Las vacunas y muchos medicamentos son proteínas delicadas que se descomponen cuando se secan, por lo que se envían y almacenan en frío desde la fábrica hasta la clínica. Esa refrigeración es la partida más grande de la factura: alrededor del 80 por ciento de los costos de los programas de vacunación en países en desarrollo proviene de mantener las vacunas en frío, informaron Boothby y sus colegas. La solución obvia es una cadena de frío mayor y mejor --neveras, cajas, energía--, infraestructura que debe funcionar para siempre.

Los tardígrados, los osos de agua microscópicos, sobreviven a la pérdida de casi toda el agua de sus células. En septiembre de 2015, investigadores de la Universidad de Chicago anunciaron que los animales se recubren de moléculas vítreas a medida que se secan. Thomas Boothby, de la Universidad de Carolina del Norte, encontró entonces el mecanismo: genes específicos de los tardígrados para proteínas intrínsecamente desordenadas (IDP, por sus siglas en inglés), sin forma cuando están hidratadas, que se multiplican durante la desecación y se reorganizan en un vidrio biológico sólido que envuelve proteínas y moléculas esenciales. Al añadir agua, el vidrio se funde de nuevo en proteínas flexibles.

Boothby demostró que el mecanismo está dedicado a la desecación, no a una resistencia general: los tardígrados modificados para producir menos IDP perdieron la tolerancia a la desecación pero conservaron la resistencia al frío. El truco se transfiere: en células humanas HeLa las IDP se desplazaron a orgánulos específicos a medida que las células se secaban y formaron vidrio in vitro; levaduras y bacterias modificadas para producir las proteínas sobrevivieron mejor a una desecación extrema que las normales. La lactato deshidrogenasa recuperó su actividad completa cuando se mezcló con proteínas vítreas antes de secarse; añadirlas después no hizo nada, lo que demuestra que el vidrio debe formarse alrededor de las moléculas a medida que el agua se va.

La misma envoltura podría estabilizar enzimas secas y, con el tiempo, vacunas, permitiéndoles viajar y permanecer en un estante sin la cadena de frío, y las proteínas también apuntan hacia cultivos resistentes a la sequía. El mecanismo aún no es un producto --a la fecha de los informes de diciembre de 2015, la evidencia eran células y enzimas, no una vacuna enviada a temperatura ambiente--, pero replantea el problema: en lugar de proteger la carga con infraestructura, hacer que la carga se proteja a sí misma.

No enfriar la carga; tomar prestado el truco del tardígrado y hacer que las biomoléculas secas se autoprotejan

Ataca el costo dominante: si la refrigeración representa alrededor del 80 por ciento del costo de los programas de vacunación en países en desarrollo, un biológico que tolera la desecación elimina el mayor gasto

El vidrio es reversible y específico: se funde al rehidratarse y debe formarse alrededor de las moléculas mientras el agua se va, de modo que la protección queda incorporada al proceso de secado en lugar de añadirse después

El mecanismo demostró ser portátil: los silenciamientos génicos mostraron que los genes son específicos de la desecación, y expresarlos en levaduras, bacterias y células HeLa reprodujo el efecto fuera del tardígrado

El trabajo se presentó en la reunión de la American Society for Cell Biology y fue reportado por prensa científica independiente en diciembre de 2015, lo que dio al hallazgo un registro público verificable

Cuando mantener algo vivo es caro, cambia la tolerancia del producto en lugar del entorno: encuentra un organismo que sobreviva a la condición hostil y trasplanta su mecanismo.

Según lo reportado en diciembre de 2015, el trabajo acababa de presentarse en la reunión anual de la American Society for Cell Biology; los resultados demostrados eran en levaduras, bacterias, células humanas y un ensayo enzimático, y las vacunas estables en seco y los cultivos resistentes a la sequía se mencionaban como aplicaciones previstas, no como resultados terminados. Tanto ScienceAlert como Science News publicaron la historia ese mes, y el artículo de ScienceAlert acumuló 194 puntos y 37 comentarios en Hacker News el día de Navidad de 2015. Si el enfoque de las proteínas vítreas llegaría a una vacuna o un cultivo reales seguía sin resolverse en el momento de la publicación.