Grisnjure fryst i ett år producerar urin

En grisnjure som förvarats vid −150 °C i drygt ett år började bilda urin efter att forskare värmt upp den och kopplat den till en perfusionsmaskin (MIT Technology Review). Donerade njurar behöver i regel transplanteras inom några timmar. En metod för långtidsförvaring skulle ge transplantationslagen mer tid än de har i dag. Resultaten är preliminära: studien har inte sakkunniggranskats och njurarna som transplanterades till grisar följdes bara under en kort tid.

University of Minnesota-teamet publicerade studien på bioRxiv, en server för förhandsversioner av forskningsartiklar som ännu inte sakkunniggranskats. Njurarna var ungefär lika stora som människonjuror och omkring 100 gånger större än de råttnjurar som gruppen tidigare hade värmt upp efter förvaring (förhandsversion på bioRxiv). Det är storlekssteget som gör resultatet relevant, eftersom förvaring i kyla länge har varit svår för stora organ.

När njuren förglasas

En njure består till största delen av vatten, genomkorsat av ett tätt nät av blodkärl och celler. Om den fryses på vanligt sätt bildas iskristaller som sliter sönder den känsliga vävnaden. I stället pumpar forskarna kryoprotektanter, frostskyddsmedel för biologiskt material, genom blodkärlen. När organet kyls övergår innehållet till ett fast, glasliknande tillstånd utan iskristaller.

Att värma upp njuren igen är svårare. Som när man tinar en fryst kalkon mjuknar ytan långt före mitten. I ett förglasat organ kan den ojämna uppvärmningen spräcka den sköra vävnaden. Teamets metod kallas nanouppvärmning. Den fyller njurens blodkärl med små partiklar som avger värme inne i organet, så att värmen inte behöver tränga in långsamt från ytan.

Gruppen har tidigare visat att metoden kan få råttnjurar att fungera efter förvaring och transplantation, i en sakkunniggranskad studie från 2023 (Nature Communications). Den öppna frågan var om den också kunde fungera för ett organ i människostorlek.

Vad två timmar kan visa

Njuren som förvarats i ett år testades bara i en maskin som pumpar varm vätska genom organet i stället för en kropp. I separata försök transplanterades njurar som förvarats kortare tid till grisar. Blodet började flöda genom organen, de fick tillbaka sin färg och urinen började bildas efter ungefär en minut. Mängden motsvarade dock bara omkring två tredjedelar av den förväntade (MIT Technology Review). Grisarna följdes sedan i bara två timmar (förhandsversion på bioRxiv).

Den korta observationstiden spelar roll eftersom tidig urinproduktion är ett första tecken på att njuren fungerar, men inget bevis för att transplantationen lyckats. Njuren ska filtrera bort avfallsämnen ur blodet dag efter dag, och ett organ kan börja fungera men ändå sluta fungera under de följande dagarna. Greg Fahy, en kryobiolog som inte deltog i studien, välkomnade att blodflödet återställdes men sade till MIT Technology Review att försöken inte kan visa om njurarna hade hållit grisarna vid liv. För att få svar behöver de njurar som förvarats längst transplanteras till grisar, grisarnas egna njurar tas bort och djuren följas i flera veckor. Författarna uppger också att de har patent kopplade till tekniken (förhandsversion på bioRxiv).

Europeiska transplantationslag arbetar mot en snäv tidsgräns. Riktlinjer från European Association of Urology anger idealiska tidsfönster på 18–21 timmar för njurar från donatorer med konstaterad hjärndöd och 12 timmar efter cirkulationsdöd (EAU:s riktlinjer). Sjukhus använder redan maskiner som pumpar kall vätska genom njuren för att förbättra enkel kylförvaring på is. Metoden minskar risken för fördröjd transplantatfunktion, när den nya njuren kommer i gång långsamt (Cochraneöversikt). Om en förvarad njure en dag visar sig fungera efter transplantation skulle lagring i månader kunna låta kirurger invänta den bäst matchade mottagaren och planera operationer i förväg, i stället för att arbeta mot nattens tidsgräns.

Hittills har njuren som förvarats i ett år bildat urin i en maskin. I separata försök bildade transplanterade njurar urin i grisar som bara följdes i två timmar (förhandsversion på bioRxiv). University of Minnesota-teamet har fått tillbaka ett människostort organ efter lång förvaring i glas och visat att det kan börja fungera. Nästa steg är att pröva om det kan hålla en gris vid liv.