Supercooling "menjadikan organ-organ badan lebih lama

Penyelidik memelihara manusia manusia untuk kali pertama selama 27 jam pada suhu minus

Pada masa akan datang, organ donor boleh dibekukan untuk pengangkutan - dan dengan itu bertahan lebih lama. © Sturti / istock
membaca dengan kuat

Sangat sejuk: Penyelidik telah berjaya untuk pertama kalinya dalam memelihara organ penderma manusia pada suhu sub-sifar. Mereka menyejukkan hati ke bawah hingga ke empat darjah Celsius tanpa pembekuan tisu. Melalui apa yang dipanggil supercooling ini, para pedalaman hidup sehingga 27 jam di luar badan. Ini adalah tiga kali lebih lama daripada biasa dengan prosedur biasa, seperti laporan pasukan dalam jurnal "Alam Bioteknologi".

Bagi orang yang mengalami kegagalan organ akut atau penyakit kronik yang serius, pemindahan organ sering menjadi harapan terakhir untuk pemulihan. Tetapi organ penderma tidak mencukupi: Selain jumlah sumbangan organ yang rendah juga faktor masa membatasi bekalan. Contohnya, hati yang diekstrak, buah pinggang dan Co mestilah rata-rata dalam masa sembilan jam di penerima. Oleh kerana di luar badan, sel-sel dan struktur sensitif memecah dengan cepat.

Oleh itu, para penyelidik telah mencari alternatif kepada pengangkutan biasa pada empat darjah Celsius dalam kotak sejuk, yang boleh memanjangkan kelangsungan hidup organ-organ tersebut. Tumpuan baru-baru ini telah dipanggil supercooling. Dalam kaedah ini, organ disejukkan ke suhu minus, tanpa menyebabkan tisu membentuk kristal ais yang berbahaya. Diilhamkan adalah prinsip alam semulajadi: Bahkan beberapa haiwan dapat bertahan musim dingin berkat trik seperti itu.

Dalam mesin perfusi, para pedalaman dianggap dengan cara yang sama seperti dalam aliran darah dan dibersihkan dengan koktel antifreeze. Hospital Besar Massachusetts

Minuman koki antifreeze untuk hati

Tetapi bagaimana ini berjaya dalam organ? Lima tahun yang lalu, satu pasukan saintis Amerika Syarikat menunjukkan bahawa tikus tikus boleh disejukkan kepada tolak enam darjah tanpa pembekuan. Ini dibuat dengan penambahan agen antiberi khas. Walau bagaimanapun, pada organ manusia 200 kali lebih besar, prosedur ini tidak begitu mudah dipindahkan. "Semakin besar jumlahnya, semakin sukar untuk menghalang pembentukan kristal ais dalam suhu sub-sifar, " jelas Reinier de Vries dari Sekolah Perubatan Harvard di Boston.

Tetapi dia dan rakan-rakannya berjaya melakukannya: mereka telah berjaya menggunakan kaedah supercooling untuk kali pertama pada manusia. Untuk mencapai matlamat mereka, penyelidik menyesuaikan kaedah yang pernah diuji pada tikus pada beberapa titik. Pertama, mereka mengoptimumkan komposisi penyelesaian antifreeze: Selain antifreeze 3-O-methyl-D-glukosa dan polietilena glikol, mereka menambah trehalose dan gliserol ke campuran. Bersama-sama, bahan-bahan ini melindungi dan menstabilkan sel dan menghalang pembentukan ais. paparan

Perlahan perlahan

Untuk langkah penentu, para penyelidik menggabungkan manusia ke mesin perfusi yang membekalkan organ dengan oksigen dan nutrien, seperti aliran darah buatan. Dengan mesin ini, mereka secara beransur-ansur memberi makan pada cairan pengawet, yang diedarkan secara merata ke seluruh organ.

Hati kemudiannya disejukkan perlahan hingga ke empat darjah Celsius. Pasukan itu memastikan tiada hubungan dengan udara. Kerana mereka telah menemui bahawa interaksi dengan udara meningkatkan risiko pembentukan kristal spontan pada permukaan organ. Selepas pemeliharaan, lentur secara beransur-ansur dipulangkan semula ke suhu bilik melalui mesin perfusi.

Dikacau dan berfungsi

Sudahkah organ-organ tersebut selamat dari prosedur? Keputusan menunjukkan bahawa terima kasih kepada kaedah supercooling, luka-luka bertahan sehingga 27 jam dari badan - tiga kali lebih lama daripada dalam kotak sejuk konvensional biasa. Seperti yang dilaporkan oleh para saintis, fungsi hati selepas prosedur hipotermia adalah seperti sebelum ini. Walaupun mereka tidak memindahkan organ-organ. Walau bagaimanapun, simulasi mencadangkan bahawa hati mungkin mudah bertahan dipindahkan ke tubuh yang baru.

Sekiranya kajian lanjut mengesahkan utiliti kaedah baru, masa yang berharga akan diperolehi: "Apabila organ menjadi tersedia, penerima yang sesuai tidak selalu dekat, " menerangkan Dert de Vries 'rakan sekerja Shannon Tessier. "Hidup lebih lama bermakna lebih banyak masa untuk mencari pesakit dan pengangkutan yang sesuai. Dan itu bermakna kurang organ donor perlu dilupuskan, dan lebih ramai pesakit akan menerima organ yang sesuai untuk hidup dengan lama. "

Alternatif lain dalam ujian

Walau bagaimanapun, proses supercooling bukanlah satu-satunya kaedah yang sedang dibincangkan sebagai alternatif kepada yang lebih sejuk. Sebagai contoh, doktor juga bereksperimen dengan prosedur di mana organ tidak disejukkan tetapi dipegang dalam keadaan seperti di dalam badan. Pada masa yang sama organ semasa pengangkutan praktikal berpura-pura berada dalam organisma. Teknik ini boleh berguna terutamanya untuk organ yang rosak sebelum ini, yang sering kurang dapat menahan proses penyejukan. (Alam Bioteknologi, 2019; doi: 10.1038 / s41587-019-0223-y)

Sumber: Sekolah Perubatan Harvard / Institut Pengkondisian Biomedikal & Bioengineering / Hospital Besar Massachusetts

- Daniel Albat