University of Minnesota dosáhla milníku v zmrazení orgánů před transplantací

Vědcům z University of Minnesota se podařilo transplantovat krysí ledviny, které byly rozmraženy až po 100 dnech kryogenního skladování – což je milník, který by jednoho dne mohl způsobit revoluci v tom, jak se pěstují a pěstují lidské orgány.

objev, inzerent Do čtvrtka U se vyhne tvorbě ledových krystalků, které při zmrazení zabíjejí živou tkáň a nenapravitelnému poškození způsobenému nerovnoměrným rozmrazováním.

John Bischoff se s těmito překážkami potýká už roky a profesor strojního inženýrství řekl, že měl pocit, že se zapsal do historie, když ledvina, která byla zmražena a poté rozmražena, obnovila svou zdravou funkci u myší. Čtyři další transplantace přinesly stejné výsledky, přičemž ledviny fungovaly normálně do 30 dnů Výsledek Publikováno v Nature Communications, recenzovaném vědeckém časopise.

řekl Bischoff, ředitel Yu Institute for Engineering in Medicine.

Účinná kryokonzervace byla cílem mnoha lékařských, biologických a zemědělských odvětví, ale nabízí potenciál svatého grálu pro transplantaci. Tisíce ledvin, srdcí a jater jsou každoročně transplantovány v systému závodů s časem, který získává orgány ihned poté, co dárci zemřou, a spěchá je, zatímco stále přežívají kriticky nemocní pacienti.

Až 20 % ledvin dárců jde do odpadu, často proto, že se nedostanou k příjemcům včas.

Jedním z řešení je rozšíření nabídky. Vědci studovali transplantace prasečích ostrůvků nebo slinivky břišní ze zvířete na člověka a využití lidských kmenových buněk k růstu srdce nebo jiných biokompatibilních orgánů.

Tyto alternativy zůstávají experimentální, což zvyšuje potřebu vylepšit současnou nabídku. LifeSource, vaše místní agentura pro nákup orgánů, a Allina Health provedl zkušební let Od dronu nesoucího slinivku do nemocnice Mercy v Coon Rapids v roce 2021, abychom zjistili, zda tato technologie dokáže urychlit porod. Allina se také zúčastnila testování nyní schválené techniky „srdce v plechovce“, která udržuje srdce tlukoucí na cestách a udržuje je životaschopné.

řekl Dr. Eric Wenger, spoluřešitel a americký transplantační chirurg.

I když je to součástí [wasted donor organs] Mohou být použity, můžeme skutečně začít eliminovat rostoucí čekací listinu na transplantaci.“

Řekl, že zmrazení by také získalo čas na nalezení nejlepší shody mezi darovanými orgány a příjemci a na řešení jakýchkoli rasových nebo geografických rozdílů v distribuci orgánů.

Vylepšené techniky zmrazení skutečně změnily oplodnění in vitro a snížily tlak na specialisty na neplodnost, aby dosáhli těhotenství přenosem nových, vícečetných embryí u pacientů. Zmrazení umožňuje genetickému testování vybrat nejlepší jednotlivá embrya pro přenos, přičemž se udržuje vysoká míra těhotenství bez rizika vícečetných porodů.

Problém je v tom, že stejné techniky, které bezpečně zmrazují a rozmrazují drobné plody, nefungují tak dobře, pokud jde o větší a vyvinutější lidské orgány. Vnější strana orgánu může zmrznout a rozmrznout rychleji než střed, což může způsobit nevratné poškození.

Poškození mrazem lze zabránit vitrifikací, rychlým ochlazovacím procesem, který suspenduje orgány v kapalném sklovitém stavu a zabraňuje tvorbě pevných ledových krystalů.

Klíčem je použití dostatečného množství chemikálií proti námraze k ochraně orgánů během ochlazování, aniž by byly toxické, ale rozmrazování bylo další výzvou, řekl Finger: „Nikdo nebyl schopen znovu zahřát orgány, zejména aby se dostal z tohoto vitrifikovaného stavu. .“

Detekce U zahrnuje čerpání drobných částeček železa do celého orgánu, než dojde k jeho ochlazení. Člen je pak rovnoměrně roztaven umístěním do rychle rotujícího magnetického pole, které zahřívá částice železa. Částice a chemické konzervační látky se pak před výsadbou omyjí.

„Nějak se zahříváš zevnitř,“ řekl Wenger.

Vědci z U již sestrojili magnetickou cívku schopnou roztavit orgány lidské velikosti, ale Bischoff řekl, že pokusy o lidskou transplantaci jsou ještě daleko. Řekl, že nikdo ani nevyvinul ekvivalentní směs chemikálií, které mohou bezpečně zeskelňovat lidské orgány.

Další kroky ve federálně financovaném výzkumu U zahrnují replikaci úspěchu u většího zvířete, jako je prase.

revize:
Tento příběh byl aktualizován, aby opravoval časopis, ve kterém byly výsledky publikovány.