Koniec z kolejkami oczekujących na przeszczepy. Narządy wytrzymają lata, a nie godziny

Australijscy naukowcy odkryli nowy krioprotektant, który może przybliżyć nas do bezpieczniejszego przechowywania narządów do przeszczepów poza ciałem. To rozwiązanie może znacznie skrócić kolejki osób oczekujących na nowe organy, takie jak płuca czy serce.
Ilustracja krioprotektantu opracowanego przez zespół, który pomaga chronić komórki przed uszkodzeniami podczas kriokonserwacji, głównie przed odwodnieniem i zamrożeniem, zapobiegając tworzeniu się kryształków lodu, które mogą uszkadzać komórki /Fot. Saffron Bryant
Ilustracja krioprotektantu opracowanego przez zespół, który pomaga chronić komórki przed uszkodzeniami podczas kriokonserwacji, głównie przed odwodnieniem i zamrożeniem, zapobiegając tworzeniu się kryształków lodu, które mogą uszkadzać komórki /Fot. Saffron Bryant

O stanie transplantologii (zarówno światowej, jak i polskiej) można by napisać nawet nie artykuły, a całe książki. Sytuacja nie jest za dobra, bo mimo świetnych chirurgów i coraz lepszych technik umożliwiających przeżycie po przeszczepie, osoby z list oczekujących na organy nadal umierają. To dlatego, że narządów do przeszczepów jest wciąż za mało, by każdy potrzebujący dostał własny. A nawet, jeżeli już znajdzie się odpowiedni dawca, lekarze muszą działać wyjątkowo szybko, bo organ wyjęty z ciała (nawet odpowiednio zabezpieczony) zaczyna stopniowo obumierać.

Dlatego właśnie tak ważna jest odpowiednia kriokonserwacja próbek biologicznych, czyli schłodzenie ich do bardzo niskich temperatur, w których mogą być przechowywane przez dłuższy czas. Postępy w procesach kriokonserwacji zwiększyły zapasy w bankach krwi, a wiele niepłodnych par doczekało się dzieci (dzięki zamrażaniu komórek rozrodczych). Niestety, wciąż zbyt dobrze nie radzimy sobie z kriokonserwacją całych narządów. To dlatego, że zbyt szybkie zamrażanie organów powoduje powstawanie kryształków lodu, a zbyt szybkie rozmrażanie sprawia, ze kryształki te eksplodują, rozrywając tkankę.

Aż 60% oddawanych narządów do kosza

Dr Saffron Bryant z australijskiego Uniwersytetu RMIT wyznała, że w Stanach Zjednoczonych aż 60% serc i płuc oddawanych do przeszczepów trafia do kosza. W innych krajach liczby są nieco inne (bo przeprowadza się też mniej transplantacji), ale kwestia przechowywania i transportu narządów pozostaje globalnym problemem.

Dr Saffron Bryant mówi:

Mamy ogromne niedobory narządów, a na ich dostarczenie od dawcy do biorcy mamy zaledwie kilka godzin.

W Stanach Zjednoczonych na liście oczekujących na przeszczepy jest ponad 100 000 osób, a w Polsce ok. 2000. Nowe krioprotektanty pozwolą na przechowywanie organy przez lata, a nie godziny, co skróciłoby kolejki osób oczekujących na przeszczepy. Opisano je w czasopiśmie Journal of Materials Chemistry B.

Dr Saffron Bryant dodaje:

Przez ostatnie 50 lat praktyki kriokonserwacji polegały w dużej mierze na stosowaniu tych samych dwóch czynników krioprotekcyjnych, które jednak nie sprawdzają się w przypadku narządów i wielu typów komórek.

Krioprotektanty stosowane w transplantologii pod pewnymi względami przypominają niezamarzający płyn do spryskiwaczy i pozwalają na przechowywanie komórek w bardzo niskich temperaturach.

Zdjęcie komórek nerwowych po zamrożeniu z zastosowaniem nowego krioprotektantu opracowanego przez australijskich naukowców Komórki zostały wybarwione barwnikami fluorescencyjnymi /Fot. Saffron Bryant

Dr Saffron Bryant wyjaśnia:

Środki te pomagają chronić przed uszkodzeniami podczas kriokonserwacji, głównie przed odwodnieniem i zamrożeniem, zapobiegając tworzeniu się kryształów lodu, które mogą uszkodzić komórki. Kryształy lodu powodują uszkodzenia wewnątrz komórek. Krioprotektanty powstrzymują tworzenie się lodu, prowadząc do powstania szklistej struktury, która może się zestalać, ale nie powoduje takich samych uszkodzeń jak kryształki lodu.

By skrócić kolejki oczekujących na przeszczepy

Testy wykazały, że nowy krioprotektant zawierający prolinę i glicerol, jest skuteczny dla wszystkich typów badanych komórek, w tym skóry i tkanki mózgowej. Przed zamrożeniem inkubowano je z krioprotektantem w temperaturze 37oC, co jest kluczowym krokiem w kierunku przechowywania narządów i tkanek.

Dr Saffron Bryant podsumowuje:

Ten krioprotektant był bardziej skuteczny i mniej toksyczny niż jego poszczególne składniki. Jest to jeden z pierwszych przypadków systematycznego badania tej klasy rozpuszczalników pod kątem kriokonserwacji komórek ssaków. Badanie to może doprowadzić do opracowania potencjalnie tysięcy nowych środków krioprotekcyjnych, które można dostosować do konkretnych typów komórek.

Następnym krokiem australijskich uczonych będzie zbadanie kriokonserwacji nowych typów komórek, także takich, których nie da się zamrozić i utrzymać przy życiu za pomocą istniejących metod. Jeżeli nowe substancje faktycznie okażą się przełomowe, wyeliminuje to niedobory narządów – kolejek oczekujących nie byłoby w ogóle. To chyba marzenie każdego transplantologa. Wiele wskazuje na to, że możliwe do spełnienia.