Научные открытия.
Проведена первая успешная пересадка криоконсервированной почки
— У органов срок жизни вне тела при охлаждении короткий: у почки — около 12 часов, у легкого и сердца — еще меньше. Если в течение этого времени не удалось подобрать совместимого реципиента или возникли трудности с транспортировкой, они просто утилизируются. Как сохранить донорский орган, который не был востребован сию минуту, но, возможно, для него найдется реципиент спустя месяц или даже год?
До сих пор всё упиралось в хранение донорского органа. В условиях низких температур организм приостанавливает все свои химические и биологические процессы, впадает в анабиоз. Однако при экстремальном охлаждении возникают проблемы с сохранением жизнеспособности клетки. Во время замораживания и размораживания внутри клеток образуется лед, и его кристаллы, словно ножи, пронзают ткани и повреждают их. Нужен способ заморозить ткань, но так, чтобы избежать образования кристаллов льда.
Сегодня наиболее перспективной технологией криоконсервации считается витрификация (стеклование): происходит очень быстрое замораживание ткани, в результате получают не лед, а твердое вещество, похожее на стекло.
Этот метод позволяет сохранять с помощью низких температур (криоконсервировать) и впоследствии пересаживать донорские органы, имеющие простую структуру, — это в первую очередь роговица и кожа. Успешно прошли эксперименты по трансплантации яичников и ампутированных пальцев. Но в более сложно устроенных органах, таких как почки с их разветвленной капиллярной сетью, труднее добиться равномерного впитывания защищающего от образования льда вещества — криопротектора, а процессы замораживания и оттаивания требуют больше времени и могут идти неравномерно, что в итоге приведет к повреждению органа. И если процессы витрификации уже отлажены, то проблему с оттаиванием органа надо было как-то решать.
Исследователи из Университета Миннесоты (США) использовали для этой цели процесс нагревания, но очень быстрый, чтобы избежать раскристаллизации (расстеклования), которая делает ткань нежизнеспособной. Перед тем как начать витрификацию, они наполнили почки защитной жидкостью и наночастицами оксида железа, стремительно охладили их, чтобы избежать образования кристаллов льда, и поместили в криоустановки.
Спустя сто дней исследователи применили новую технологию для восстановления криоконсервированной почки методом нанонагревания. Их поместили в переменное магнитное поле, которое заставляло наночастицы колебаться и генерировать тепло. Таким образом ученым удалось добиться быстрого и равномерного оттаивания.
В итоге впервые удалось заморозить почки на сто дней, а затем провести успешную их трансплантацию. Пересаженные почки производили мочу, хотя и гораздо медленней, чем нормальная почка.
Пока это только эксперименты на крысах, но ученые оптимистично заявляют, что в самое ближайшее время смогут начать испытания на человеческих органах. Впереди еще долгий путь, но первый шаг в направлении создания банка донорских органов, которые могут храниться десятками лет, сделан.