Suprarăcirea a triplat durata de valabilitate a ficatului donator

O nouă tehnică pentru a menține organele donatoare mai reci decât gheața ar putea prelungi foarte mult perioada de timp în care aceste organe sunt viabile pentru transplant.

De obicei, organele donatoare rămân viabile câteva ore pe gheață la aproximativ 4° Celsius. Țesutul poate dura și mai mult la temperaturi mai scăzute, dar sub zero grade Celsius, formarea de cristale de gheață riscă să deterioreze un organ și să-l facă inutilizabil. Acum, folosind substanțe chimice care împiedică înghețarea unui organ la temperaturi sub zero, cercetătorii au păstrat cinci ficatei umani la –4° C. Acel sistem de stocare super-cool a triplat durata de valabilitate tipică a ficatului de la nouă la 27 de ore, raportează cercetătorii online pe 9 septembrie în Biotehnologia naturii.

Acest tip de tehnologie de deep-chill „ar fi uriaș pentru transplant”, spune Jedediah Lewis, președinte și CEO al Organ Preservation Alliance din Berkeley, California, o organizație nonprofit care sprijină cercetarea privind conservarea organelor și țesuturilor, dar care nu a fost implicată în această cercetare. .

În fiecare an, mii de organe donatoare sunt aruncate din diverse motive, inclusiv incapacitatea de a găsi un pacient adecvat suficient de aproape pentru a primi organul înainte de a se deteriora. Dacă țesutul donatorului ar fi viabil mai mult timp, medicii ar putea aduce organe pacienților care altfel ar putea fi prea departe, spune Lewis. Acest lucru ar putea duce la mai multe intervenții chirurgicale salvatoare pentru pacienții care așteaptă un transplant – în prezent, peste 100.000 doar în Statele Unite. Retragerea datelor de expirare a organelor ar putea reduce, de asemenea, costurile zborurilor private pentru a transporta organele între orașe și ar permite o programare mai flexibilă a intervențiilor chirurgicale, adaugă Lewis.

În noul studiu, cercetătorii au conceput un cocktail de substanțe chimice crioprotectoare, inclusiv trehaloză și glicerol, pentru a combate formarea gheții și pentru a proteja celulele la temperaturi extrem de scăzute. Pentru a se asigura că fiecare ficat a fost complet saturat cu conservanți, cercetătorii au administrat substanțele chimice folosind un sistem de perfuzie automată. Acest dispozitiv este practic „un corp artificial pentru ficat” care pompează fluide într-un organ într-un mod care imită fluxul sanguin, spune Reinier de Vries, medic și inginer mecanic la Harvard Medical School și Massachusetts General Hospital din Boston.

Această schemă de pregătire cu suprarăcire este o versiune mai sofisticată a unei injecții chimice care sa dovedit anterior că păstrează ficatul de șobolan timp de câteva zile la -6° C (SN: 7/3/14). Alte substanțe chimice crioprotectoare și echipamentele de perfuzie ale mașinii mai elaborate au permis noii instalații să se ocupe de ficatul uman, care sunt mai greu de răcit deoarece sunt de aproximativ 200 de ori mai mari decât omologii lor de șobolan.

Odată ce fiecare ficat uman a fost încărcat cu crioprotectori, de Vries și colegii l-au sigilat într-o pungă pentru a-l păstra într-un răcitor la -4° C. După 20 de ore în cutia de gheață, cercetătorii au conectat ficatul la un sistem de perfuzie automat care a spălat. a scos substanțele chimice care l-au ajutat să reziste la frig și au încălzit organul la temperatura camerei. De la început până la sfârșit, procesul de stocare supercool a durat aproximativ 27 de ore.

În experimentele cu cinci ficat, „nu am avut absolut nicio formare de gheață pe durata depozitării”, spune coautorul studiului Shannon Tessier, inginer biomedical, de asemenea, la Harvard și Mass General. Când cercetătorii au verificat ficatul pentru leziuni tisulare și au comparat cât de bine ficații au preluat oxigen, au produs bilă și au îndeplinit alte funcții înainte și după suprarăcire, echipa nu a găsit modificări majore în sănătatea organelor. Tessier și colegii au încălzit apoi trei dintre aceste organe la temperatura corpului și le-au perfuzat cu globule roșii și plasmă pentru a simula un transplant și toate au rămas viabile.

Pentru a valida configurația supercool, următorul pas este transplantul de organe stocate la temperaturi sub zero în animale mari precum porcii, spune Tessier. „Vrem de fapt să arătăm că animalele supraviețuiesc transplantului”, spune ea. „Atunci, sperăm că ne putem gândi la studiile clinice.”

Noua tehnică de suprarăcire „este o lucrare cu adevărat elegantă”, spune Malcolm MacConmara, chirurg transplant la Centrul Medical Southwestern de la Universitatea din Texas din Dallas. El își imaginează că și alte organe, cum ar fi rinichii și inimile, ar putea beneficia de această tehnologie pentru a reduce deficitul de organe (SN: 3/12/19).

Amânarea timpului optim pentru organele donatoare poate fi utilă în special pentru organele care se deteriorează chiar mai repede decât ficatul, spune James Shapiro, chirurg transplant la Universitatea Alberta din Edmonton, Canada. „În transplanturile de inimă, le place să păstreze timpul de depozitare la rece foarte scurt – dacă depășesc aproximativ patru ore sau cam asa ceva, atunci chirurgii cardiaci încep să devină foarte nervoși”, spune el. „Dacă ai avea un sistem ca acesta care ar facilita timpi mai lungi de stocare, ai putea deschide cu adevărat posibilitatea de a salva mai multe vieți.”