Ученые провели первую успешную трансплантацию органа, подвергшегося криогенной заморозке и повторному нагреванию, благодаря новому химическому веществу для консервации. Крысы, которым были пересажены почки, сохраненные с помощью этого метода, восстановили нормальную функцию органа в течение нескольких недель, что открывает путь к более успешной пересадке органов у людей.

Пересадка органов может спасти жизнь, но, к сожалению, между донором и реципиентом существует очень короткий промежуток времени, в течение которого они остаются жизнеспособными. Это означает, что десятки органов пропадают зря, в то время как очереди на них продолжают расти. Замораживание органов может продлить срок их хранения, но кристаллы льда, образующиеся между клетками, могут повредить ткань, и орган становится непригодным для трансплантации.

Альтернативный метод, называемый витрификацией, позволяет обойти эту проблему путем мгновенного замораживания органов до чрезвычайно низких температур с использованием криозащитных химикатов, которые вызывают стеклоподобное состояние, в котором не образуются кристаллы льда. К сожалению, сложность заключается в том, чтобы разморозить органы, не повредив их — существующие методы разогрева начинаются с поверхности, что приводит к неравномерному нагреву. Поскольку участки органа нагреваются с разной скоростью, это приводит к появлению трещин и разрывов в тканях.

Исследователи из Университета Миннесоты разработали новый метод разогрева, который позволяет быстро и равномерно нагреть замороженный орган изнутри. Хитрость заключается в добавлении в химический криопротектор наночастиц оксида железа. Когда к органу прикладывается переменное магнитное поле, эти наночастицы, рассеянные по кровеносным сосудам органа, действуют как крошечные нагреватели, равномерно согревая орган.

В новом исследовании ученые продемонстрировали, что этот метод действительно работает в опытах на живых крысах. Команда криоконсервировала почки крыс в течение 100 дней, затем разогрела их по новой методике, очистила от жидкости и наночастиц и пересадила их крысам. Все пять реципиентов не только пережили процедуру, но и полностью восстановили функцию почек в течение 30 дней.

"Это первый случай, когда кто-то опубликовал надежный протокол для длительного криоконсервирования, повторного разогрева и успешной трансплантации функционального органа животного", — сказал Джон Бишоф, соавтор исследования. "Все наши исследования на протяжении более десяти лет и исследования наших коллег в этой области показали, что этот процесс действительно работает".

Команда ученых сообщает, что эта важная веха может в конечном итоге привести к долгосрочному банкингу органов, что позволит сократить количество безрезультатных пожертвований и время ожидания, улучшить подбор донора и реципиента и в конечном итоге спасти больше жизней. Следующим шагом будет испытание метода на почках свиньи.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.