Prašičja ledvica po letu zamrznitve tvori urin

Prašičja ledvica, shranjena pri −150 °C nekaj več kot leto dni, je po segrevanju in priključitvi na perfuzijski aparat začela tvoriti urin (MIT Technology Review). Darovane ledvice je danes praviloma treba presaditi v nekaj urah, zato bi njihovo dolgotrajno shranjevanje ekipi za presaditve dalo čas, ki ga doslej ni imela. Raziskava je še v zgodnji fazi: ni prestala strokovne recenzije, prašiče, ki so jim presadili ledvice, pa so spremljali le kratek čas.

Raziskovalna skupina Univerze v Minnesoti je študijo objavila na bioRxiv, strežniku za predhodne objave, kjer raziskovalci delijo članke pred strokovno recenzijo. Ledvice so bile približno velike kot človeške in stokrat večje od podganjih, ki jih je skupina pred tem že segrela (predhodna objava na bioRxiv). Prav velikost je glavna novost, saj je shranjevanje velikih organov pri nizkih temperaturah doslej predstavljalo največji izziv.

Kako ledvica postane steklasta

Ledvico sestavljata predvsem voda ter gosta mreža žil in celic. Pri običajnem zamrzovanju nastajajo ledeni kristali, ki trgajo njeno občutljivo zgradbo. Raziskovalci zato po žilah prečrpajo krioprotektante, snovi, ki delujejo kot nekakšen biološki antifriz. Ko se organ ohladi, njegova vsebina preide v trdno, steklasto stanje brez kristalov.

Težji del je organ znova segreti. Tako kot se zamrznjen puran na površini zmehča veliko prej kot v sredini, se lahko tudi steklasto shranjeno tkivo zaradi neenakomernega segrevanja razpoči. Raziskovalci so težavo naslovili z metodo, imenovano nanosegrevanje: žile ledvice napolnijo z drobnimi delci, ki v organu oddajajo toploto, zato se ta ne segreva počasi od površine navznoter.

Skupina je že pokazala, da lahko s to metodo znova usposobi podganje ledvice za delovanje po shranjevanju in jih presadi, kot je opisala v strokovno recenzirani študiji iz leta 2023 (Nature Communications). Odprto je ostalo vprašanje, ali metoda deluje tudi pri organu velikosti človeške ledvice.

Kaj povesta dve uri – in česa ne

Ledvico, ki so jo shranili leto dni, so preizkusili le na aparatu, ki skozi organ črpa toplo tekočino in tako nadomešča delovanje telesa. V ločenih poskusih so prašičem presadili segrete ledvice, ki so bile shranjene krajši čas. Kri je začela teči skozi organe, ti so znova dobili barvo, urin pa se je pojavil v približno minuti, čeprav ga je bilo le okoli dve tretjini pričakovane količine (MIT Technology Review). Prašiče so nato spremljali le dve uri (predhodna objava na bioRxiv).

Tako kratko opazovanje je pomembno, ker je zgodnje izločanje urina prvi znak delovanja, ne pa dokaz, da presaditev uspeva. Naloga ledvice je vsak dan znova filtrirati odpadne snovi iz krvi; organ, ki začne dobro, lahko v naslednjih dneh vseeno odpove. Greg Fahy, kriobiolog, ki pri raziskavi ni sodeloval, je obnovljen pretok krvi pozdravil, a je za MIT Technology Review povedal, da ti poskusi ne morejo pokazati, ali bi ledvice žival ohranjale pri življenju. Za odgovor bi morali prašičem presaditi najdlje shranjene ledvice, jim odstraniti lastni ledvici in jih nato spremljati več tednov. Pri presoji rezultatov je treba upoštevati tudi, da avtorji razkrivajo patente, povezane s tehnologijo (predhodna objava na bioRxiv).

Evropske ekipe za presaditve delujejo v kratkih časovnih oknih. Smernice Evropskega združenja za urologijo kot idealen čas za presaditev določajo 18–21 ur pri ledvicah darovalcev po možganski smrti in 12 ur po smrti zaradi prenehanja krvnega obtoka (smernice EAU). Bolnišnice že izboljšujejo preprosto shranjevanje na ledu z napravami, ki skozi organ črpajo hladno tekočino; s tem zmanjšujejo zapoznelo delovanje presadka, torej počasnejši začetek delovanja nove ledvice (pregled Cochrane). Če bo mogoče ledvico po večmesečnem shranjevanju uspešno presaditi in bo še naprej delovala, bodo kirurgi lahko počakali na najprimernejšega prejemnika in operacijo načrtovali vnaprej, namesto da bi se jim mudilo čez noč.

Za zdaj je ugotovitev ožja, a še vedno pomembna. Ledvica, shranjena leto dni, je tvorila urin na aparatu; ločeno presajene ledvice pa so ga tvorile pri prašičih, ki so jih spremljali le dve uri (predhodna objava na bioRxiv). Skupina Univerze v Minnesoti je človeško velik organ po dolgotrajnem steklastem shranjevanju znova zagnala. Zdaj je treba pokazati še, ali lahko takšna ledvica po presaditvi vzdržuje življenje.