Ученые впервые провели первую успешную трансплантацию органа, который был криогенно заморожен, а затем разморожен. Это стало возможным благодаря новому консервирующему химикату. У крыс, которым были трансплантированы замороженные почки, нормальная работа органов восстановилась за несколько недель. Это открывает путь для более успешных трансплантаций органов людям.
Проблема дедлайна
Главная проблема в деле трансплантации органов - жесткие дедлайны. Существует очень короткое окно в течение которого органы остаются жизнеспособными. Это означает, что десятки органов просто портятся, не добираясь до пациентов, которые в них нуждаются.
В теории, замораживание органов может продлить время их хранения. Но кристаллы льда, которые образуются между клетками, могут разрушать ткани, делая органы непригодными для использования.
Альтернативный метод, называемый витрификацией, решает эту проблему с помощью мгновенного замораживания до чрезвычайно низких температур с использованием криопротекторных химических веществ. Эти вещества замораживают органы до стеклоподобного состояния, но при этом препятствуют образованию кристаллов льда.
К сожалению, в этом случае главная трудность заключается в разморозке. Современные методы приводят к неравномерному нагреву. А если участки ткани прогреваются с разной скоростью, то и расширение происходит неравномерно. При этом в органе могут образовываться трещины и разрывы.
Но, похоже, ученым наконец-то удалось решить все перечисленные проблемы.
Безопасная разморозка органов
Исследователи из Университета Миннесоты разработали новую технику разморозки, которая быстро и равномерно нагревает замороженный орган изнутри. Хитрость заключается в том, чтобы добавить наночастицы оксида железа в криопротектор. Когда на орган воздействуют чередующиеся магнитные поля, эти наночастицы начинают работать как крошечные нагреватели, равномерно разогревая орган.
В новом исследовании ученые продемонстрировали, что методика реально работает. Команда криогенно хранила почки крыс в течение 100 дней. Затем разморозила их, очистила от жидкости и наночастиц и пересадила живым крысам. Все пять подопытных животных не только пережили процедуру, но и восстановили полную функцию почек в течение 30 дней.
«Это первый случай, когда кто-либо представил надежный протокол для длительного хранения, разморозки и успешной трансплантации функционального сохранившегося органа у животного», - говорит Джон Бишоф, соавтор исследования.
Это важнейший прорыв в медицине, который позволит спасти тысячи жизней. С помощью этой технологии органы, полученные от доноров, можно будет сохранять до момента, пока они кому-то понадобятся. Можно будет создавать целые банки органов, что упростит ведение очередей и решит проблемы с доставкой и деддлайном.
Теперь ученые планируют провести аналогичные испытания на почках свиней, а дальше - перейти к тестам с участием людей.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
