Медицина

Заморозка органов для трансплантации


Криоконсервация, т.е. заморозка биологического материала в целях его сохранения, уже давно широко используется для сохранения семени, эмбрионов, крови и семян растений.

Но когда дело касается тканей или органов, то процесс намного проблематичней.

Исследовательская группа Колледжа Инженерии Орегонского универститета (OSU) выявила новый подход к процессу заморозки, который мог бы позволить более широкое использование «витрификации» — криоконсервация безо льда.

«Это может быть очень большим шагом вперед для заморозки более сложных структур и тканей» — утверждает Адам Хиггинс, доцент Школы Химической, Биологической и Экологической Инженерии OSU.

Проблема с криоконсервацией в том, что при заморозке воды происходит кристаллизация; это может повредить ткани и клетки.

Поэтому ресечеры тестировали несколько видов криопротекторов, которые предположительно могли бы максимально сократить ущерб при процессе замораживания. Один из этих протекторов – этиленгликоль, который является составляющим автомобильного антифриза.

Хиггинс также отметил, что криопротекторы тоже могут быть проблематичными, т.к. они токсичны и могут повредить клетки, которые должны защищать от холода. В новом исследовании команда разработала математическую модель, которая симулирует процесс заморозки с использованием криопротекторов. Они нашли способ минимизировать ущерб: в случае, если клетка изначально подвержена меньшему воздействию криопротектора, и, затем, после набухания может быть успешно витрифицировна после повторного добавления протектора в большем объеме.

Результат был намного менее токсичен. Исследование продемонстрировало, что при этом процессе заморозки, доля выживших после заморозки клеток возросла с 10% до 80%.

«Самая большая проблема и ограничивающий фактор в витрификации это токсичность криптопротекторов. Исследования также должны определить менее токсичные криопротеторы и открыть возможности витрификации более сложных тканей и, возможно, целых органов», — говорит Хиггинс.

Подобного рода достижение даст толчок для более широкого применения виртификации. Достижения использования регенерации тканей и стволовых клеток тесно сплетены: одна из задач – это создание ткани в малых количествах и ее хранение до того момента, как она понадобится для трансплантации. Органы для трансплантатов могли бы быть безопасно заморожены до того, будет необходимость в их использовании.

Технология также может быть использована в разработке медикаментов.

Тестирование лекарств в настоящий момент происходит на животных моделях и системах культивирования клеток, что не может предсказать на 100% воздействие этих лекарств на организм человека. Для решения этой проблемы, ресечеры разработали систему «organs-on-a-chip» – микрофлюидные камеры, хранящие человеческие клетки, образованные в условиях, которые имитируют родные ткани и органы. Это может быть очень полезно, но клетки, для их применения должны быть на долгосрочном хранении. Новое исследование OSU может сделать это возможным.


Подписка на рассылку

 995
Поделиться →

Медицинская тематика статьи: Прочее