Svinjski bubreg nakon godine na −150°C stvara mokraću

Bubreg svinje, pohranjen nešto više od godinu dana na −150 °C, počeo je stvarati mokraću nakon što su ga istraživači zagrijali i priključili na perfuzijski uređaj (MIT Technology Review). Darovani bubreg danas se obično mora presaditi u roku od nekoliko sati, pa bi mogućnost dugotrajne pohrane transplantacijskim timovima dala vrijeme koje dosad nisu imali. Istraživanje je još u ranoj fazi: rad nije prošao stručnu recenziju, a svinje koje su primile bubrege praćene su vrlo kratko.

Tim University of Minnesota objavio je istraživanje na bioRxivu, mrežnom poslužitelju za pretiske, odnosno radove dostupne prije stručne recenzije (pretisak na bioRxivu). Bubrezi su bili približno veličine ljudskih, oko stotinu puta veći od bubrega štakora koje je skupina ranije zagrijavala nakon pohrane. Upravo je ta razlika u veličini ključna: pohrana na niskim temperaturama dosad je najviše zapinjala kod velikih organa.

Kako bubreg postaje staklo

Bubreg se većinom sastoji od vode, prožete gustom mrežom krvnih žila i stanica. Ako ga zamrznu uobičajenim postupkom, nastali kristali leda razdiru to osjetljivo tkivo. Istraživači su umjesto toga kroz krvne žile propustili krioprotektore, svojevrsni biološki antifriz. Hlađenjem se sadržaj organa stvrdnuo u staklastu masu, bez kristala.

Vratiti organ iz hladnoće teži je dio postupka. Poput smrznute purice, koja izvana omekša mnogo prije nego što se odledi u sredini, i staklasti se organ zagrijava neujednačeno. Zbog toga krhko tkivo može popucati. Tim je problem pokušao riješiti postupkom koji naziva nanogrijanjem: krvne žile bubrega ispune se sitnim česticama koje stvaraju toplinu unutar organa, pa ona ne mora polako prodirati s površine.

U recenziranom radu iz 2023. skupina je već pokazala da se njezinim postupkom bubrezi štakora mogu vratiti iz pohrane i presaditi tako da nastave raditi (Nature Communications). Ostalo je otvoreno pitanje može li postupak djelovati i na organ veličine ljudskog bubrega.

Što nam dva sata mogu, a što ne mogu reći

Bubreg pohranjen godinu dana ispitan je samo na uređaju koji kroz organ pumpa toplu tekućinu umjesto da to čini tijelo. U odvojenim pokusima svinjama su presađeni zagrijani bubrezi koji su bili pohranjeni kraće. Krv je počela protjecati, organi su vratili boju, a mokraća se pojavila za otprilike minutu, premda je njezina količina bila oko dvije trećine očekivane (MIT Technology Review). Primatelji su praćeni samo dva sata (pretisak na bioRxivu).

Kratko praćenje važno je jer je rana pojava mokraće prvi znak aktivnosti organa, a ne dokaz da transplantirani bubreg može dugoročno raditi. Njegova je zadaća svakodnevno filtrirati otpadne tvari iz krvi; organ može dobro početi, a zatim otkazati tijekom sljedećih dana. Greg Fahy, kriobiolog koji nije sudjelovao u istraživanju, pozdravio je obnovljeni protok krvi, ali je za MIT Technology Review rekao da pokusi ne mogu pokazati bi li bubrezi održali životinje na životu. Da bi se na to odgovorilo, trebalo bi svinjama presaditi bubrege koji su najdulje bili pohranjeni, odstraniti im vlastite bubrege i pratiti ih tjednima. Čitatelji trebaju znati i da autori navode patente povezane s tehnologijom (pretisak na bioRxivu).

Europski transplantacijski timovi rade u kratkim rokovima. Smjernice European Association of Urology određuju idealno razdoblje od 18 do 21 sat za bubrege darivatelja nakon moždane smrti te 12 sati nakon smrti zbog prestanka cirkulacije (smjernice EAU-a). Bolnice već koriste uređaje koji kroz bubreg pumpaju hladnu tekućinu, umjesto da ga čuvaju samo na ledu; time se smanjuje odgođena funkcija presatka, odnosno spor početak rada novog bubrega (Cochraneov pregled). Ako se jednog dana pokaže da pohranjeni bubreg preživi transplantaciju i nastavi raditi, višemjesečna pohrana omogućila bi kirurzima da pričekaju najbolje usklađenog primatelja i unaprijed dogovore operaciju, umjesto da se utrkuju s vremenom preko noći.

Zasad je zaključak uži, premda je rezultat vrijedan pozornosti. Bubreg pohranjen godinu dana stvarao je mokraću na uređaju, a drugi presađeni bubrezi stvarali su je u svinjama praćenima samo dva sata (pretisak na bioRxivu). Tim University of Minnesota vratio je organ veličine ljudskog bubrega iz dugotrajne pohrane u staklastom stanju i pokazao da se može pokrenuti. Sljedeći pokus treba pokazati može li takav organ održavati život.