Технология «нанотепла» приблизит криоконсервацию донорских органов

Новая методика позволяет добиться быстрого и равномерного разогрева без образования кристаллов льда – основной проблемы при хранении трансплантатов. Предположительно, ее клиническое применение будет возможно уже через десять лет.

2017-03-07 17:00:00

Кубики льда, лед, заморозка, холодСовременную хирургию сложно представить без трансплантологии. По имеющейся статистике, ежегодно по всему миру производится более 100 тысяч пересадок органов, а количество пересаживаемых тканей во много раз выше. При этом особую проблему представляет недолговечность хранения донорских органов: например, почка – наиболее часто пересаживаемый орган – может храниться вне организма не более 36 часов. Из-за этого большое число трансплантата (до 60% донорских сердец и легких) приходит в непригодность до пересадки.

Одним из перспективных методов долгосрочного хранения органов считается криоконсервация. Впрочем, на сегодняшний день она эффективно применялась только в отношении клеточных культур и тканей, объем которых не превышал нескольких миллилитров. Попытки консервации органов пока что приводили к неутешительному результату.

Основной проблемой этой методики является не охлаждение органов, а их согревание перед использованием. При недостаточно быстром нагреве формируются кристаллы льда, необратимо повреждающие ткани. Попытки использования микроволн для ускоренного разогрева также не были успешными: тепло распределялось неравномерно, из-за чего некоторые участки органа перегревались, в то время как другие все еще находились в состоянии консервации. Создание методики, которая позволила бы отдавать тепло достаточно быстро и равномерно, представляет собой весьма сложную и актуальную задачу.

Впрочем, вполне возможно, что коллективу авторов под руководством Джона Бисхофа, профессора из университета Миннесоты, удалось добиться качественного прорыва в этой области. В статье, опубликованной в журнале Science Translational Medicine, они приводят сведения об успешной деконсервации не только культур клеток, но и участков артерий и ткани сердца. При этом биомеханическое тестирование не выявило отличий от тканей, не подвергавшихся криоконсервации.

Этого впечатляющего результата удалось добиться при помощи специально разработанной технологии «нанотепла». В охлажденные ткани вводились наночастицы оксида железа, которые затем подвергались воздействию электромагнитного поля. Вырабатывающееся при этом тепло позволяло нагреть ткань в 10-100 раз быстрее по сравнению с уже имеющимися методами. После завершения процесса частицы попросту вымывались из образца.

Как полагает профессор Клемсонского университета Кевин Брокбанк, когда эта технология будет адаптирована для клинического применения, срок хранения донорских органов будет исчисляться не часами, а годами. Это позволило бы избавиться от долгих листов ожидания и нерационального использования донорских органов. По его мнению, широкого применения нанотепла для согревания криоконсервированных органов можно ожидать уже через десять лет.