Австралийские ученые сделали первый шаг к улучшению хранения человеческих клеток, что может привести к безопасному хранению таких органов, как сердце и легкие. Открытие командой новых криопротекторных агентов открывает двери для разработки многих других, которые в один прекрасный день могут помочь устранить необходимость в списках ожидания трансплантации органов. Их результаты опубликованы в журнале Materials Chemistry B.

Криоконсервация - это процесс охлаждения биологических образцов до очень низких температур, чтобы они могли храниться в течение длительного времени. Хранение клеток с помощью криоконсервации принесло миру большие выгоды, включая увеличение запасов в банках крови и содействие размножению, но в настоящее время невозможно хранить органы и простые ткани.

Ведущий исследователь, доктор Саффрон Брайант из Университета RMIT, сказала, что в Соединенных Штатах около 60% всех донорских сердец и легких были выброшены.

Хотя в других странах цифры различаются, сроки хранения и транспортировки остаются глобальной проблемой.

"У нас огромная нехватка органов, и у нас есть всего несколько часов, чтобы передать орган от донора реципиенту", - сказал Брайант.

Около 1850 человек находятся в списке ожидания пересадки органов в Австралии, в то время как более 100 000 американцев ждут пересадки.

Брайант сказал, что списки ожидания трансплантации могут стать проблемой прошлого, поскольку открытие командой RMIT новых криозащитных агентов может привести к разработке потенциально еще тысяч, которые могли бы помочь сохранить жизнеспособность донорских органов в течение многих лет, а не часов.

"В течение последних 50 лет методы криоконсервации в основном основывались на одних и тех же двух криозащитных агентах, но они не работают для органов и многих типов клеток", - сказала она.

По словам Брайанта, криозащитные средства подобны антифризу, который вы добавляете в свой автомобиль, чтобы остановить замерзание двигателя, поскольку они позволяют хранить клетки при очень низких температурах.

"Эти агенты помогают защитить от повреждений во время криоконсервации, в первую очередь от обезвоживания и замораживания, предотвращая образование кристаллов льда, которые могут повредить клетки", - сказала она.

"Кристаллы льда вызывают повреждение внутри клеток. Криопротекторы останавливают образование льда, что приводит к образованию стекловидной структуры, которая может затвердевать, но не наносит такого ущерба, как кристаллы льда".

Исследовательская группа обнаружила, что криопротектор с двумя агентами, пролином и глицерином, был эффективен для всех четырех протестированных типов клеток, включая клетки кожи и головного мозга, которые инкубировали с криопротектором при 37 градусах Цельсия перед замораживанием.

"Этот криопротектор был более эффективным и менее токсичным, чем его отдельные компоненты", - сказал Брайант.

"Это один из первых случаев, когда этот класс растворителей был систематически протестирован для криоконсервации клеток млекопитающих".

"Это исследование может привести к разработке потенциально тысяч новых криозащитных средств, которые могут быть адаптированы к конкретным типам клеток".

Брайант сказал, что инкубация этих клеток с криопротектором при 37 градусах Цельсия в течение нескольких часов перед замораживанием и поддержание их жизнеспособности является важным шагом на пути к хранению органов и тканей.

"Это означает, что мы могли бы подвергать органы воздействию криопротекторов достаточно долго, чтобы они проникли в самые глубокие слои органа, не причинив вреда", - сказала она.

"Нам предстоит пройти долгий путь в наших исследованиях, поскольку мы рассматривали только отдельные клетки, а для органов это гораздо более сложный процесс".

"Но если мы сможем разработать такой подход к хранению органов, мы могли бы устранить нехватку органов — вообще не было бы списков ожидания".

В качестве следующего шага команда RMIT изучит способы криоконсервации новых типов клеток, в том числе тех, которые нельзя заморозить и сохранить жизнеспособными с помощью современных методов.

"Мы также работаем с Lifeblood над исследованием криоконсервации продуктов крови, таких как тромбоциты, которые жизненно важны для лечения пациентов, перенесших значительную кровопотерю", - сказал Брайант.

"Современные технологии позволяют хранить тромбоциты только до недели, но при успешной криоконсервации они могут храниться годами".

ИСТОЧНИК