Obličku zmrazili na rok pri -150 °C. Po zahriatí znovu funguje
Obličku uchovávali rok pri mínus 150 stupňoch. Po zahriatí opäť začala fungovať
Vedci obnovili funkciu prasacej obličky po 366 dňoch v extrémnom chlade. Nový postup by v budúcnosti mohol zmeniť spôsob transplantácie orgánov.
Darované orgány majú pomerne krátku životnosť. Napríklad obličky možno mimo ľudského tela uchovávať približne 24 až 36 hodín. Ak sa počas tohto času nepodarí zabezpečiť ich transplantáciu, môžu zostať nevyužité. Americkým vedcom sa však podaril nezvyčajný experiment. Obnovili funkciu prasacej obličky, ktorá strávila viac než rok pri teplote mínus 150 stupňov Celzia.
Výskumný tím z Minnesotskej univerzity pod vedením transplantačného chirurga Erika Fingera a bioinžiniera Johna Bischofa dokázal takto uchovať viacero prasacích obličiek. Jedna z nich zostala v extrémnom chlade presne 366 dní. Po zahriatí sa cez orgán opäť rozprúdila tekutina a začal produkovať moč. Výsledky vedci zverejnili 14. októbra na vedeckom serveri bioRxiv.
Ako zmraziť obličku bez ľadových kryštálikov?
Bežné zmrazenie by obličku nenávratne poškodilo. Keď voda v bunkách zamŕza, vytvára ľadové kryštáliky, ktoré narúšajú ich jemnú štruktúru. Vedci preto využili techniku nazývanú vitrifikácia, teda sklovatenie. Pri nej sa tkanivo ochladí do stavu, v ktorom jeho vnútorné prostredie pripomína sklo a nevytvára nebezpečné ľadové kryštály.
Pred ochladením do obličky zaviedli špeciálne chemické látky označované ako kryoprotektanty. Tie bránia tvorbe ľadu a chránia bunky pred poškodením. Orgán potom postupne ochladzovali dusíkovými parami, až kým jeho teplota neklesla na mínus 150 stupňov Celzia.
Problémom však nebolo len samotné zmrazenie. Ešte náročnejšie je orgán opäť zahriať. Ak by sa totiž ohrieval bežným spôsobom, jeho povrch by sa zahrial rýchlejšie než vnútro. Vzniknuté teplotné rozdiely by mohli tkanivo poškodiť. Výskumníci preto do obličiek zaviedli aj mikroskopické nanočastice oxidu železa. Pomocou elektromagnetického poľa ich následne dokázali zahrievať, čím sa teplo vytváralo priamo vo vnútri orgánu.
Podobnú metódu vedci úspešne otestovali už v roku 2023 na potkaních obličkách. Prasacie sú však približne stokrát ťažšie, čo celý proces výrazne komplikuje. Upraviť zloženie ochranných látok a prispôsobiť technológiu väčším orgánom trvalo ďalšie tri roky.
Obličky začali fungovať, no nie úplne bez problémov
Po zahriatí vedci skúmali osem obličiek pomocou zariadení, ktoré zabezpečujú prúdenie tekutiny cez orgán a umožňujú sledovať jeho funkcie mimo tela. Ďalšie tri rozmrazené obličky transplantovali živým prasatám. Vo všetkých troch prípadoch sa orgány po obnovení krvného obehu rýchlo sfarbili doružova a začali produkovať moč. Ich činnosť však sledovali len dve hodiny.
Oblička uchovávaná 366 dní vykazovala po zahriatí dokonca lepší stav než viaceré ostatné testované orgány. Túto konkrétnu obličku však vedci netransplantovali. Jej funkcie overovali iba mimo tela. Výskum navyše ukázal, že rozmrazené obličky stále vykazujú známky poškodenia, ktoré pravdepodobne spôsobujú ochranné chemické látky.
Na tento problém upozornil aj nezávislý odborník na uchovávanie biologických tkanív Greg Fahy. Uviedol, že z doterajších experimentov nemožno určiť, či by takto uchovávané obličky dokázali po transplantácii dlhodobo udržať zviera pri živote.
Technológia by pritom mohla mať význam aj pre slovenských pacientov. Podľa údajov Národnej transplantačnej organizácie sa na Slovensku za prvých deväť mesiacov roku 2026 uskutočnilo 122 transplantácií obličiek. Ďalších 14 odobratých obličiek zostalo nevyužitých. Štatistiky však neuvádzajú, koľko z nich sa nepodarilo transplantovať práve pre časové obmedzenia. Dlhodobejšie uchovávanie by mohlo lekárom poskytnúť viac času na výber vhodného príjemcu aj prípravu samotného zákroku.
Pred využitím u ľudí však vedcov čakajú ďalšie experimenty. Potrebujú vyvinúť šetrnejšie ochranné látky a najmä overiť, či rozmrazené obličky dokážu fungovať aj niekoľko týždňov alebo mesiacov po transplantácii. Práve dlhodobé testy na živých zvieratách budú ďalším krokom výskumu, ktorého výsledky zatiaľ neprešli nezávislým odborným recenzovaním.
