Спасёт сотни жизней: ткани сердца вернули к жизни после трёх дней заморозки

Учёные из США вернули к жизни человеческую сердечную ткань (миокард) после того, как та провела от одного до трёх дней в замороженном, а точнее, суперохлаждённом состоянии.

Исследователям удалось предотвратить формирование кристаллов льда на клетках сердечной мышцы. Именно лёд нарушает целостность клеточных стенок и разрушает ткани.

"Ожившие" после такой криоконсервации клетки миокарда сохранили свою функциональность, реагировали на введение лекарств и электрические импульсы.

Это достижение даёт надежду на то, что ценные донорские органы для трансплантации удастся сохранять дольше и использовать для спасения жизни пациентов. К примеру, сегодня донорское сердце необходимо трансплантировать в течение всего нескольких часов, то есть его транспортировка в отдалённые регионы практически невозможна.

Использованный учёными метод называется "изохорное суперхолаждение". Он был разработан в лаборатории Бориса Рубински (Boris Rubinsky), ведущего автора нового исследования из Калифорнийского университета в Беркли.

Авторы работы использовали в эксперименте сердечную ткань, выращенную из стволовых клеток в системе, известной, как "сердце-на-чипе". Эта ткань сокращается почти с такой же частотой, как настоящее сердце, а микроканалы на чипе обеспечивают реакцию клеток на лекарства и питательные вещества, приближенную к естественной.

Учёные погрузили сердечную ткань в твёрдую камеру, наполненную специальным раствором для сохранения донорских органов. Раствор был охлаждён до температуры -3 градуса Цельсия. Исследователи удалили ткани из раствора через 24, 48 и 72 часа и "отогрели" их при комнатной температуре.

Твёрдые воздухонепроницаемые стенки камеры обеспечили изохорное охлаждение, при котором объём охлаждаемого материала оставался неизменным. Именно этот метод позволил избежать формирования микрокристаллов льда на поверхности клеток.

"Недостаточно сказать, что эти биологические образцы пережили суперохлаждение. Мы хотели продемонстрировать, что [их] физиологическая и метаболическая функции остались в основном неизменными", – отметил второй ведущий автор исследования Кевин Хили (Kevin E. Healy) из Калифорнийского университета в Беркли.

Осмотр восстановленных после "заморозки" клеток показал, что они сохранили структурную целостность, а суперохлаждение не повлияло на частоту сердечных сокращений и на рисунок кардиограммы.

Некоторые изменения в частоте пульса были замечены в клетках, которые провели в суперохлаждённом состоянии больше времени, однако исследователи не уточнили, как это может отразиться на качестве донорского органа.

Некоторые образцы провели в изохорной камере больше трёх дней. Спонтанная активность миокарда восстановилась у почти 80% таких образцов.

Сердечная ткань, выведенная из криоконсервации, осталась чувствительна к изопреналину: препарату, увеличивающему частоту сердечных сокращений.

Исследователи отмечают, что результаты этой работы пока можно назвать лишь промежуточными. Их успех необходимо закрепить, попробовав ввести в аналогичное состояние целое человеческое сердце.

Работа американских исследователей была опубликована 22 сентября 2021 года в издании Communications Biology.

К слову, ранее мы писали ещё об одном способе безопасной разморозки органов для трансплантации. Рассказывали мы и об успешной пересадке почки, сохранённой методом "тёплой консервации".

Больше новостей из мира науки и медицины вы найдёте в разделах "Наука" и "Медицина" на медиаплатформе "Смотрим".