FoodPro Preloader

New Advance kan hjelpe organer overleve Deep Freeze


Et karbon som inneholder flytende nitrogen, brukes til å kryogenisk fryse prøver. Hvis vitenskapsmenn alltid skal perfeksjonere vitenskapen om cryopreserving organer, må de lykkes ikke bare for å beskytte dem ved frostige temperaturer, men også for å bringe dem tilbake fra deres dype fryse. Med dagens oppvarmingsmetoder har selv små vev en tendens til å knekke eller krystallisere når de blir varme, slik at de blir ubrukelige. På onsd

Et karbon som inneholder flytende nitrogen, brukes til å kryogenisk fryse prøver.

Hvis vitenskapsmenn alltid skal perfeksjonere vitenskapen om cryopreserving organer, må de lykkes ikke bare for å beskytte dem ved frostige temperaturer, men også for å bringe dem tilbake fra deres dype fryse.

Med dagens oppvarmingsmetoder har selv små vev en tendens til å knekke eller krystallisere når de blir varme, slik at de blir ubrukelige.

På onsdag, annonserte forskere at de hadde utviklet en teknologi som kunne rewarm større biter av vev uten store skader, og banet vei for fremtidige studier som kunne demonstrere om metoden kunne brukes til en dags butikkorg for transplantasjoner.

Forskningen, publisert i tidsskriftet Science Translational Medicine, bygger på å såle vevet med nanopartikler som, når de er utsatt for et magnetfelt, aktiveres til små, men kraftige varmegeneratorer.

Studien utgjør bare et bevis på konseptet, og teknologien må raffineres og skaleres opp før det muligens kan gjenoppvarme noe størrelsen på et menneskelig orgel i stedet for bare små prøver. Men det peker på en fascinerende utfordring for forskere: Kryopreserverings teknologien har avansert til det punktet hvor forskere kan låse dyreorganer i en glasslignende tilstand - det blir dem varme og brukbare igjen, det er problemet.

Forskningsgruppen, som ble ledet av University of Minnesota forskere, forsøker nå å forbedre teknologien for å se om den fungerer på større prøver.

"Vi kan faktisk se veien fremover, " sa Kelvin Brockbank, en forsker ved Clemson University og en av medforfatterne av papiret.

Noen eksperter som ikke var involvert i arbeidet var skeptiske, metoden ville noensinne bli brukt i menneskelige transplantasjoner.

Dr. Paulo Fontes, en transplantasjonssjef ved University of Pittsburgh Medical Center, anerkjente teknologien var interessant, men sa bare fordi vevet ble rewarmed vellykket i et laboratorium, betyr det ikke at det ville fungere godt etter at det ble transplantert til dyr.

"De viser ikke i detalj hva som skjer med cellene, at cellene er intakte, at mitokondrierene er fine, " sa Fontes, som også studerer regenerativ medisin. "Det er ingen funksjonell vurdering av dette."

I tillegg sa Fontes at vevene ikke ble forlatt i sin glassaktige tilstand i så lang tid, og de er mer sannsynlig å bli skadet jo lenger de forblir i de kalde temperaturer.

Andre så mer potensial i tilnærmingen.

"Disse tilnærmingene tar alltid lengre tid enn du forventer å nå klinisk bruk, " sa Dr. David Klassen, sjefleder i United Network for Organ Sharing, som styrer USAs transplantasjonsnettverk. "Skal dette skje neste år? Nei. Men som et konsept er det veldig interessant. "

Det er allerede en orgelbrist i landet. Men selv når organer er tilgjengelige for transplantasjon, er det noen som ikke klarer å nå en matchet mottaker i tide før de blir ubrukelige.

Hvis en eller annen måte donerte organer som ikke umiddelbart finner mottakere, kan bli lagret og sendt, "ville det helt forvandle transplantasjon, " sa Klassen.

For studien fokuserte forskerne på å bringe tilbake vev som var blitt kryokreservert gjennom en prosess kalt vitrifikasjon, som omdanner prøver til en glassaktig tilstand samtidig som iskrystaller ikke dannes. De gjennomsyret vevet med jernoksid nanopartikler som oppvarmede prøvene jevnt og raskt når de utløses av et magnetfelt. (Nanopartiklene kan vaskes bort etter at vevet er rewarmed.)

Forskerne løp eksperimenter først for å bringe tilbake humane celler, og deretter grisarterier og hjerteventiler. De oppdaget at de var i stand til å oppvarme prøver på opptil 50 milliliter i volum og nesten helt opprettholde deres biologiske levedyktighet sammenlignet med prøver som ikke var bevart. Eksisterende oppvarmingsmetoder kan kun oppvarme prøver på noen få milliliter i volum.

Likevel er det en lang vei å gå. En nyre, for eksempel, er omtrent 450 til 500 milliliter i volum, sa eksperter. Det betyr at teknologien er mer sannsynlig å bli prøvd først med bevarede hjerteventiler før de blir brukt med hele organer, sa Brockbank.

Forskere vil også trenge å sikre at nanopartikler kan distribueres jevnt gjennom orglet, sier John Bischof fra University of Minnesota, seniorforfatteren på papiret.

"Hvis vi har brukt nok av dem, så kan dere begynne å få varmen du vil ha og trenger, " sa Bischof.

University of Minnesota har to patenter på oppvarmingsmetoden, og gruppen samarbeider med et selskap som heter Tissue Testing Technologies, hvor Brockbank er en leder.

Publisert med tillatelse fra STAT. Denne artikkelen opprinnelig ble vist 1. mars 2017