Descongelación de muestras en terapias avanzadas: claves para preservar la viabilidad celular

El desarrollo de terapias avanzadas ha transformado la medicina regenerativa y oncológica en la última década. Sin embargo, detrás de cada producto terapéutico hay una cadena de procesos que determina en gran medida su eficacia clínica, siendo la descongelación de muestras biológicas uno de sus eslabones más críticos. A diferencia de la congelación, donde los parámetros están altamente controlados, la descongelación en terapias avanzadas sigue dependiendo en muchos laboratorios de procedimientos manuales y con escasa estandarización. El proceso de descongelación puede comprometer de forma irreversible la viabilidad y funcionalidad de las células si no se ejecuta con el rigor adecuado.

Protocolos de descongelación de muestras biológicas en terapias avanzadas: factores críticos de proceso

Un protocolo de descongelación de células robusto debe tener controladas y documentadas al menos cuatro variables de proceso, identificadas como determinantes de la viabilidad final:

• Temperatura: el baño de agua a 37 °C es el método de descongelación más documentado de en ensayos clínicos. La tasa óptima de calentamiento es de aproximadamente 45 °C/min, lo que permite una transición rápida a temperatura ambiente minimizando el daño celular.
  
  
• Velocidad de descongelación: una descongelación lenta aumenta el riesgo de recristalización y prolonga la exposición de las células a concentraciones elevadas de crioprotector en el medio extracelular, reduciendo la viabilidad. La descongelación rápida es la estrategia recomendada.
  
  
• Dilución del crioprotector: la retirada gradual del DMSO mediante adición escalonada de medio de cultivo precalentado es la estrategia estándar para evitar el choque osmótico y preservar la estabilidad celular tras la descongelación. Este procedimiento mejora la supervivencia en al menos un 15%.
  
  
• Tiempo hasta el procesamiento: debe ser el mínimo posible. En terapias CAR T, las guías clínicas establecen que las células deben administrarse al paciente en un máximo de 30-90 minutos tras la descongelación, dada la toxicidad citotóxica progresiva del DMSO a temperatura ambiente.
  
  

La estandarización de estos factores es la base de cualquier sistema de control procesos de biológicos en el contexto regulatorio de las terapias avanzadas.

Métodos de descongelación de células criopreservadas: impacto en la viabilidad y funcionalidad celular

Los métodos de descongelación celular más utilizados en entornos de investigación y producción de terapias avanzadas se pueden clasificar en función de si el proceso está controlado o es manual:

• El baño de agua a 37 °C ha sido durante décadas el método de referencia por su sencillez y accesibilidad, pero presenta limitaciones: inhomogeneidad de la temperatura en el vial, variabilidad manual y riesgo de contaminación del exterior del vial criogénico. Su uso sigue siendo válido para contextos de investigación básica, pero resulta insuficiente para procesos regidos por regulaciones oficiales. 
  
  
• Los sistemas de descongelación controlada (baño seco o uso dispositivos electrónicos de temperatura regulada), ofrecen reproducibilidad y trazabilidad. Algunos están específicamente diseñados para su integración en flujos de trabajo en entornos regulados, con registro automatizado de la curva de temperatura que facilita la validación del procedimiento.
  
  

La optimización conjunta de la fase de congelación y de descongelación tiene un efecto sinérgico sobre la recuperación celular: la combinación de un crioprotector adecuado, una tasa de calentamiento controlada y un medio de cultivo específico para la fase post-descongelación puede aumentar significativamente la viabilidad y la capacidad de adhesión de las células recuperadas.

Gestión del estrés celular durante la descongelación: riesgos y estrategias de control

El estrés celular por descongelación es una de las causas principales de pérdida de viabilidad y funcionalidad que no siempre queda reflejada en los controles de calidad estándar, lo que tiene implicaciones directas sobre la eficacia del producto terapéutico final.

Los principales mecanismos de daño celular son:

• Estrés osmótico: causado por la presencia del DMSO y cambios bruscos en la concentración iónica del medio durante la transición de fase. La dilución controlada del crioprotector es la principal estrategia de mitigación.
  
  
• Apoptosis retardada: las células que sobreviven al proceso de descongelación pueden activar vías apoptóticas en las horas siguientes. El uso de inhibidores de apoptosis durante las primeras horas de cultivo post-descongelación ha mostrado resultados positivos en algunos tipos celulares.
  
  
• Daño por recristalización: la formación de cristales de hielo secundarios durante una descongelación lenta o interrumpida es mecánicamente destructiva. Es uno de los argumentos más sólidos a favor de los procesos de descongelación rápidos y continuos.
  
  
• Toxicidad del DMSO a temperatura ambiente: el DMSO es citotóxico a temperaturas superiores a 4 °C en exposiciones prolongadas. Una vez iniciada la descongelación, el tiempo de contacto debe minimizarse y la transferencia al medio de cultivo debe realizarse sin demoras.
  
  

Entre las estrategias de buenas prácticas de laboratorio celular para mitigar estos riesgos destacan el precalentamiento de todos los medios y reactivos antes del inicio del proceso, la manipulación en condiciones de temperatura controlada, y el registro sistemático de los parámetros de cada descongelación.

Manejo de viales criogénicos y transferencia a condiciones operativas tras la descongelación

La manipulación de muestras criopreservadas comienza cuando el vial se extrae del sistema de almacenamiento. La calidad de las condiciones de custodia previas condiciona el resultado del proceso de descongelación. Una gestión de muestras biológicas adecuada incluye, además, verificar la integridad del vial, documentar el tiempo desde la extracción y emplear los equipos de protección apropiados.

La transferencia post descongelación debe seguir un protocolo validado que contemple la centrifugación para retirar el crioprotector, la resuspensión en el medio adecuado y el control de viabilidad antes de continuar el proceso. En terapias avanzadas, este paso es frecuentemente un punto de control crítico que exige documentación exhaustiva y criterios de aceptación predefinidos.

Contar con un proveedor que ofrezca tanto los sistemas de descongelación como la custodia previa de las muestras bajo un mismo estándar de calidad simplifica significativamente esta cadena de responsabilidad.

En Bexen Bioservices ofrecemos soluciones para la gestión integral de la cadena de frío en terapias avanzadas, diseñadas para procesos que requieren reproducibilidad, trazabilidad y compatibilidad con entornos regulatorios. Nuestra gama incluye sistemas de descongelación para viales y bolsas, medios de bioconservación, medios de descongelación celular y soluciones para el procesamiento y mantenimiento celular. Además, contamos con una red de cuatro biorrepositorios que garantiza la custodia de las muestras en condiciones óptimas hasta el momento de su uso.

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Referencias 

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