Если мы рассчитываем когда-нибудь создать работающую технологию криоконсервации органов, нам нужно будет позаботиться не только о том, чтобы они долго и успешно хранились после глубокой заморозки, но и о том, как после этого вернуть их к жизни.
Те методы, которые есть на данный момент, не позволяют достичь требуемого результата даже с небольшими образцами тканей – они склонны деформироваться и кристаллизоваться в процессе разморозки.
Однако, луч надежды все же есть: в среду исследователи анонсировали новую технологию, которая позволяет отогревать достаточно крупные образцы тканей, не повреждая их. Интригующие результаты подогревают интерес ученых к продолжению исследований, которые, если увенчаются успехом, дадут нам возможность для долговременного хранения трансплантационного материала, острая нехватка которого является одной их наиболее острых проблем современной медицины.
Исследование, опубликованное в журнале Science Translational Medicine, в основе своей содержит идею о внедрении в образец ткани множества наночастиц, которые под воздействием магнитного поля способны превращаться в миниатюрные, но тем не менее мощные генераторы тепла.
Данная работа ставит своей целью лишь подтвердить идею, до того, как быть использованной для разморозки человеческих органов, технологии предстоит проделать еще долгий путь. Однако уже сейчас она способна бросить захватывающий вызов ученым: технология продвинулась до той точки, когда исследователи могут ввести органы животных в стеклоподобное состояние, однако вопрос о том, кто первый научится их из этого состояния успешно выводить, остается открытым.
Команда исследователей из Университета Миннесоты, которая выполнила исследование, сейчас пытается заставить технологию работать с более крупными образцами.
«Мы, наконец, видим, в каком направлении двигаться», говорит Келвин Брокбэнк, ученый в Университете Клемсона и один из соавторов работы.
Некоторые эксперты, которые не были вовлечены в исследование, настроены скептически относительно возможности использования этого метода в трансплантологии.
Доктор Пауло Фонтес – хирург-трансплантолог в медицинском центре Университета Питсбурга признал, что технология любопытная, но также отметил, что один лишь факт успешной разморозки ткани еще не говорит о том, как она будет функционировать внутри организма-реципиента после трансплантации.
«Они не показали детали процессов, происходящих внутри клеток, не доказали их сохранность», говорит Фонтес, также занимающийся исследованиями в области регенеративной медицины, «не была проведена функциональная оценка».
К тому же, Фонтес считает, что ткани не были продержаны в стеклоподобном состоянии достаточно долгое время, чтобы судить об эффективности технологии.
Другие же видят больший потенциал в технологии.
«Технологии подобного уровня всегда проходят долгий путь, прежде чем получить применение в клинике», говорит доктор Кевин Классен, главный медицинский представитель в Объединенной Сети Донорства Органов США. «Получим ли мы готовую к использованию методику уже в следующем году? Нет. Но, как идея, это что-то крайне интересное.»
Проблема нехватки органов становится все более острой и требует решения. Кроме того, иногда, даже когда имеется подходящий орган для трансплантации, он не успевает достичь реципиента до того, как станет бесполезен.
Если бы появился способ сохранять и перевозить органы, которые не были востребованы сразу после извлечения, «это бы коренным образом изменило трансплантологию», говорит Классен.
При проведении исследования ученые сфокусировались на разморозке тканей, которая была заморожена с помощью метода витрификации, который позволяет перевести биологический материал в стеклоподобное состояние, избегая при этом образования кристаллов, которое является фатальным для клеток при замерзании в обычных условиях. Затем они внедрили в образец вышеупомянутые наночастицы из оксида железа, которые позволяют равномерно и плавно разморозить образец, (после разморозки частицы могут быть смыты).
Исследователи начали работать с человеческими клетками, затем с артериями и сердечными клапанами свиней. Они обнаружили, что возможно замораживать образцы вплоть до 50 миллилитров в объеме и затем возвращать их к жизни. Существовавшие на тот момент технологии позволяли размораживать образцы объемом не более нескольких миллилитров.
На данный момент команда уже получила два патента на технологию. Тем не менее, вопрос о том, чья работа первой пересечет финишную черту и подарит миру новое чудо криогенных технологий, остается открытым.