Zamrzavanje doniranih organa – Na pragu uspešnog rešenja

Zamrzavanje doniranih organa – Na pragu uspešnog rešenja

 Kriogenika, tehnika dubokog zamrzavanja ljudi (i živih tkiva), krajem 20. veka ostala je negde na raskršću naučne fantastike, prevare i naučnog sna. Danas se na njenim postulatima nauka okreće zamrzavanju doniranih organa radi stvaranja uvek dostupnih zaliha. Jedno od ovih rešenja možda će biti naširoko primenjivano u budućnosti.

Severnoamerička šumska žaba uspeva da preživi potpuno zamrzavanje zahvaljujući sposobnosti da kompletnu vodu u svom organizmu pred zimski san zameni glukozon iz svoje jetre. Tako prevazilazi najveći problem za zamrzavanje ljudi i naših organa – ovaj postupak zamrzava vodu u nama cepajući ćelije iglicama leda.

Ipak, naučnici sa medicinske škole Harvarda nadaju se da je moguće primeniti ovu prirodnu sposobnost jednog vodozemca i za zamrzavanje ljudskih organa.

Prema proceni Svetske zdravstvene organizacije dogodi se svega 10 odsto od ukupnog broja potrebnih transplatacija u svetu. Jedan od faktora je manjak organa jer su automobili postali bezbedniji, a daleko je efikasnija i intezivna nega, pa je oporavak sve češći ishod i veoma teških stanja.

Pa i to organa što stigne na liste donatora mora da se iskoristi u roku od nekoliko sati (zavisno od organa) s obzirom da organe ne možemo da zamrzavamo (zbog pomenutog problema sa ledom), već možemo samo da ih ohladimo kako bi „preživeli“ transport (na primer, transplatacija pluća i transport su naročito zahtevni ali rešenje se nazire u obliku mašine za održavanje pluća za transplantaciju).

Mi jesmo uspeli da zamrzavamo poneke delove organizma – jednoćelijske. Na primer, uspešno zamrzavamo spermu, jajne ćelije (pogledati na linku dole), crvena krvna zrnca, pa čak i embrione u ranim fazama kada se sastoje od svega nekoliko stotina ćelija.

Ali, kada treba zamrznuti organ koji ima nekoliko miliona ili milijardi ćelija, stvari postaju komplikovanije.

Zato, posmatrajući žabe koje, umesto ledom, bivaju ispunjene nekom vrstom stakla (glukoznog), naučnici pokušavaju da primene tehniku na ljudima. Naime, staklo prilikom hlađenja (rastapanja) ne stvara opasne kristale koji oštećuju ćelije.

Ali, umesto glukoze, naučnici pokušavaju sa jednom drugom vrstom šećera – trehalozom, koja bi služila kao kriogeni fluid. Njena prednost u odnosu na glukozu leži u tome što je manje reaktivna pa ima manje rizika da ošteti ćelije, ali, sa druge strane, teže biva apsorbovana u ćelije.

Zato su trehalozi u eksperimentima dodavani molekuli acetilskih grupa, i to se ispostavilo kao uspešno. Oni služe kao neka vrsta ključeva koja otvara vrata ćelija pred trehalozom. Sredinom 2015. godine ovaj tim naučnika dokazao je da može da uspešno odmrzne ćelije pacova koristeći ovu tehniku – acetilisanom trehalozom.

Naravno, postoje i drugi izazovi. Otapanje i zagrevanje ćelija mora da se obavi u izuzetno kratkom roku, jer u suprotnom ipak može da dođe do stvaranja leda, umesto (poželjnog) „stakla“. Rešenje za ovo nađeno je na univerzitetu Minesote, u običnim česticama magnetita, vrste oksida gvožđa, koji se dodaje kriogenom fluidu. Zatim se organ položi u jače magnetno polje i odmrzavanje se dešava veoma brzo zato što se svaka magnetna čestica u njemu ponaša kao mali grejač koji odmah reaguje emitovanjem toplote kad se nađe u magnetnom polju.

Uz sve to potrebna je i veština i domišljatost da se i ove čestice pravilno rasporede u organu kako bi i odmrzavanje bilo ravnomerno.

Na jevrejskom univerzitetu u Jerusalimu koriste drugačiji pristup sa istim ciljem – zamrzavanje ljudskih organa. Oni se orjentišu na rešenje koje koriste neke ribe, biljke i insekti da prežive zamrzavanje i ekstremno niske temperature. Reč je o proteinima koji sprečavaju formiranje opasnih kristala leda. Doktor Ido Braslavski čak je napravio i poseban mikroskop za izučavanje ovih proteina, dodajući im fluorescentne oznake kako bi pratio njihovo kretanje i „lepljenje“ na novoformirane kristaliće kojim sprečavaju da kristali porastu do granice koja bi bila opasna za ćelije.

Treći pristup isključuje duboko zamrzavanje, a oslanja se na koktele kiseonika, antioksidanata i raznih suspenzora koji treba samo dovoljno da ohlade i očuvaju organe. Ovo bi bila neka vrsta stvaranja okruženja u kom organ može da se štiti sam od propadanja. U 2015. godini, takođe na harvardskoj medicinskoj školi, naučnici su ovom metodom uspeli da očuvaju jetru pacova čak četiri dana.

Sa druge strane, na univerzitetu Kanada kažu da su sve navedene metode previše invazivne na organe. Oni pokušavaju da koriste genetiku kako bi postigli iste rezultate. Naime, identifikacijom gena koji pokreću pripremu životinjskih vrsta na period sleđivanja, oni žele da iniciraju sličaj proces u ljudskim organima koji bi bio pokrenut iz „mikro-RNK“. Reč je o malim molekulima koji utiču na stvaranje proteina. U decembru 2015. godine oni su objavili katalog od čak 53 promene u mikro-RNK kod šumskih žaba u periodu zamrzavanja.

Naravno, postoje i mnoge druge teorije. Zapravo, postoji toliko drugih teorija da mnogi misle kako je potrebno da se konačno uspostavi međunarodna koordinacija među naučnicima.

Ovde nastupa Udruženje za očuvanje organa (Organ Preservation Alliance – OPA), američka dobrotvorna organizacija osnovana 2014. godine koja je do sada zabeležila tek počne uspehe. Početkom 2015. godine napravili su jedno malo nadmetanje u promišljanju rešenja zamrzavanja organa.

Pobednik sa univerzitetskog koledža u Londonu predložio je korišćenje sitnih čestica silikon dioksida (peska) umesto uobičajenih, potencijalno opasnih kriogenih supstanci. Ideja je već predata za patent i verovatno će se i na njoj raditi narednih godina.

Tema sve više privlači i investitore i fondacije koje prave nagrade za svakog ko očuva organe životinja, na primer, na pet dana. Trka za rešenjem koje bi ušlo u prva medicinska ispitivanja na ljudima, i u širu upotrebu već je počela, piše Ekonomist.

Više o kriogenici i primeni tehnike zamrzavanja u medicini čitajte na Penzinu:

Ostavite odgovor

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Neophodna polja su označena *