Νεφροί χοίρων καταψύχθηκαν για μήνες πριν μεταμοσχευθούν με επιτυχία

Η τεχνική που χρησιμοποιείται ονομάζεται υαλοποίηση

Νέα δεδομένα για το μέλλον των μεταμοσχεύσεων ενδέχεται να φέρει η έρευνα επιστημόνων στις ΗΠΑ, οι οποίοι κατάφεραν να καταψύξουν νεφρούς χοίρων σε θερμοκρασία -150 βαθμών Κελσίου, διατηρώντας σε μεγάλο βαθμό τις ζωτικές τους λειτουργίες.

Η εξέλιξη αυτή δημιουργεί ελπίδες για τη μακροχρόνια συντήρηση οργάνων, με στόχο να ξεπεραστεί ο περιορισμένος χρόνος μέσα στον οποίο μπορούν να αξιοποιηθούν μετά τη δωρεά τους.

Σήμερα, όργανα όπως η καρδιά και οι πνεύμονες πρέπει να μεταμοσχεύονται μέσα σε έξι ώρες ή και λιγότερο, ενώ οι νεφροί μπορούν να διατηρηθούν βιώσιμοι για έως και 36 ώρες πριν από τη χειρουργική επέμβαση. Οι αυστηροί αυτοί χρονικοί περιορισμοί δυσχεραίνουν τη διαδικασία των μεταμοσχεύσεων και περιορίζουν τα περιθώρια αξιοποίησης των διαθέσιμων μοσχευμάτων.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΗ

Έκρηξη σε διαμέρισμα πολυκατοικίας στην Ακαδημία Πλάτωνος – Τραυματίες δύο αστυνομικοί

Η ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Μινεσότα, με συνεπικεφαλής τον χειρουργό μεταμοσχεύσεων Έρικ Φίνγκερ, αναφέρει ότι κατάφερε να διατηρήσει νεφρούς χοίρων σε συνθήκες βαθιάς ψύξης για μήνες και, σε μία περίπτωση, για περισσότερο από έναν χρόνο. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες απόψυξαν σταδιακά τα όργανα, έλεγξαν τη λειτουργία τους και τα μεταμόσχευσαν με επιτυχία σε χοίρους.

Η ομάδα διαπίστωσε ότι τα όργανα που είχαν καταψυχθεί δεν είχαν μόνο ανακτήσει το χρώμα τους, αλλά είχαν βοηθήσει και τα πειραματόζωα να παράγουν ούρα- κρίσιμες ενδείξεις ότι είχε επιτευχθεί η αποκατάσταση της ροής του αίματος και της λειτουργίας των οργάνων.

«Πριν από δέκα χρόνια, δεν είχα μεγάλες προσδοκίες ότι θα λειτουργούσε πραγματικά», δήλωσε ο Φίνγκερ στο MIT Technology Review. «Μετά την τελευταία μεταμόσχευση, βγήκα από το δωμάτιο και είπα: “Αυτό είναι κάτι πολύ σημαντικό”».

Η διαδικασία της υαλοποίησης

Η πορεία της ομάδας του Πανεπιστημίου της Μινεσότα προς αυτό το νέο ορόσημο στη χειρουργική και την κρυοσυντήρηση περιλάμβανε αρκετά προηγούμενα επιτυχημένα πειράματα. Το 2023, οι ερευνητές δημοσίευσαν αποτελέσματα από μεταμοσχεύσεις νεφρών αρουραίων που είχαν υποβληθεί σε αντίστοιχη διαδικασία (Nature Communications). Το 2025 ακολούθησε μεταμόσχευση νεφρού χοίρου, ο οποίος είχε διατηρηθεί σε συνθήκες βαθιάς ψύξης για πολύ μικρότερο χρονικό διάστημα, μόλις δέκα ημέρες (Πανεπιστήμιο της Μινεσότα).

Η τεχνική που χρησιμοποιείται ονομάζεται υαλοποίηση. Κατά τη διαδικασία αυτή, ο ζωντανός ιστός εμβαπτίζεται σε ένα χημικό κρυοπροστατευτικό διάλυμα και στη συνέχεια ψύχεται σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες- στη συγκεκριμένη περίπτωση, στους -150 βαθμούς Κελσίου- ώστε να αποκτήσει μια υαλώδη κατάσταση, στην οποία οι βιολογικές διεργασίες ουσιαστικά αναστέλλονται και ο ιστός διατηρείται.

Όπως εξήγησε ο Φίνγκερ στο MIT Technology Review, όταν το όργανο φτάσει στους -120 βαθμούς Κελσίου, μπορεί να «παραμείνει σταθερό για μεγάλα χρονικά διαστήματα, πιστεύουμε, επ’ αόριστον».

Η υαλοποίηση χρησιμοποιείται ήδη ευρέως στην αναπαραγωγική ιατρική για τη διατήρηση ωαρίων, σπερματοζωαρίων και εμβρύων. Ωστόσο, η διαδικασία γίνεται πολύ πιο περίπλοκη όσο αυξάνεται το μέγεθος του ζωντανού ιστού που πρέπει να καταψυχθεί και να διατηρηθεί.

Για να αντιμετωπίσει αυτή την πρόκληση, ο Φίνγκερ συνεργάστηκε με το τμήμα μηχανολογίας του πανεπιστημίου και τον βιομηχανικό μηχανικό Τζον Μπίσοφ. Μαζί ανέπτυξαν ένα διάλυμα νανοσωματιδίων οξειδίου του σιδήρου, το οποίο προστέθηκε στο κρυοπροστατευτικό μείγμα. Τα νανοσωματίδια αυτά διαθέτουν ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα και, σύμφωνα με τους ερευνητές, μπορούν να ενεργοποιηθούν ώστε να περιορίσουν τις βλάβες κατά την επαναθέρμανση του οργάνου. Συμβάλλουν στην πιο ομοιόμορφη και ελεγχόμενη αύξηση της θερμοκρασίας του ιστού μέχρι να φτάσει ξανά σε θερμοκρασία δωματίου.

Διατήρηση ανθρώπινων οργάνων

Ο μακροπρόθεσμος στόχος των ερευνητών είναι να εφαρμόσουν με επιτυχία την ίδια διαδικασία σε ανθρώπινα όργανα. Η προσπάθεια αυτή έχει χρηματοδοτηθεί, εν μέρει, από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των ΗΠΑ (National Science Foundation), το οποίο εποπτεύει το Κέντρο Έρευνας Μηχανικής για Προηγμένες Τεχνολογίες Διατήρησης Βιολογικών Συστημάτων (ATP-Bio), με έδρα το Πανεπιστήμιο της Μινεσότα στις Δίδυμες Πόλεις.

«Η δυνατότητα να αναστέλλουμε με ασφάλεια τον βιολογικό χρόνο σε ένα σύνθετο όργανο, όπως ο νεφρός, ανοίγει τον δρόμο για πραγματικά ριζικές αλλαγές στην ιατρική των μεταμοσχεύσεων», δήλωσε πέρυσι σε ανακοίνωσή του ο Μεχμέτ Τονέρ, καθηγητής της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ και αναπληρωτής διευθυντής του ATP-Bio.

Ωστόσο, η μετάβαση από τα σημερινά πειραματικά αποτελέσματα στην ασφαλή υαλοποίηση και απόψυξη ανθρώπινων οργάνων εξακολουθεί να αποτελεί σύνθετη επιστημονική πρόκληση, όπως επισημαίνουν ο Φίνγκερ και οι συνεργάτες του.

«Η εφαρμογή της υαλοποίησης σε όργανα ανθρώπινου μεγέθους μετατοπίζει την πρόκληση: δεν αφορά πλέον μόνο την επαναθέρμανση, αλλά και το σύνολο των προβλημάτων που σχετίζονται με την ψύξη, τη σταθερότητα του κρυοπροστατευτικού παράγοντα, τη μεταφορά του στους ιστούς και τη βιολογική τοξικότητά του», σημειώνουν οι ερευνητές.

Η μελέτη προδημοσιεύθηκε στην πλατφόρμα bioRxiv, εν αναμονή της αξιολόγησής της από ανεξάρτητους επιστήμονες.