Салқындаған бүйректерді шошқаларға трансплантациялау: тұңғыш жетістігі

Мүшені ауыстыру ісінде уақыт шешуші рөл атқарады. Донордан мұқият алынған ағза тез бұзылуға ұшырайды. Хирургтерге оны қабылдаушыға жеткізуге жақын уақыт қана беріледі. Егер ұзақ сақталса, ағза қолдануға жарамсыз болады. Көп жағдайда мүшелер 4 °C температурада мұздатқышта сақталады. Дегенмен оларды толықтай қатыруға келмейді, өйткені муз түзілуі ағзаның құрылымына зиян келтіреді. Texas A&M университетінен Мэтью Пауэлл Палм және оның командасы мұз түзілуінсіз –4 °C дейін салқындатуды қамтамасыз ететін жаңа құрылғы ойлап тапты. Бұл технологиямен шошқалардың бүйректері бірнеше күн бойы сақталып, кейін қайта жылытылады да, сәтті түрде трансплантацияланады. Мұндай нәтиже мүшелердің мұздатпадағыдан сапалырақ екеніне дәлел болады. Техастағы LifeGift ұйымының басшысы Кевин Мейер бұл жұмысты маңызды жетістік деп атады.

Мүшелерді салқындату маңызы

Мүшелерді ауыстырудағы басты қиындық – тиісті донорды іздеу және ағзаны уақытылы жеткізу мәселесі. АҚШ-та ғана жүз мыңнан астам адам бүйрек ауыстыруды күтіп жүр. Күту кезінде күн сайын мыңдаған адамдар қайтыс болады. Бұл адамның донорлық мүшелерінің тапшылығымен қатар олардың жеткіліксіз үнемді сақталуымен байланысты. Донорлық бүйректердің үштен бірі жарамсыз деп танылып, пайдаланылмай жүреді. Ол көбінесе мүшенің жеткізілгенге дейін бұзылуынан болады. Мүшелерді мұздатқышта 24 сағатқа дейін сақтау мүмкін, сонымен бірге арнайы аппараттарда да сақтауға тырысады, алайда бұл мерзім жеткіліксіз әрі кейде трансплантациялауға кедергі жасайды.

Салқындатудың үздік тәсілдері

Мүшелердің метаболизмін бәсеңдету үшін оларды салқын температураға түсіреді. Суық неғұрлым төмен болса, ағза баяу бұзылады және оны ұзақ сақтау мүмкін болады. Әйткенмен, үлкен мүшелерді толық қатыру күрделі мәселе. Әдемі нәтижелер жұмыртқа жасушалары мен эмбриондарда алынды, бірақ үлкен ағзаларда мұз түзілу – проблемалы. Ғалымдар мұз нәзік түзілуінен аулақ болу үшін тоңазытқыш химиялық заттарды пайдаланып көрді, бірақ адамдарға арналған трансплантацияға әзірше рұқсат жоқ. Пауэлл Палм термодинамика заңдарын ескере отырып, қысымның тұрақты ұсталу арқылы мұз түзілуін тежеуге болатынын көрсетті. Әдетте, 0 °C шамасында судың қатып, мұз түзіледі, ал жоғары қысымда мұз түзілу үдерісі өзгереді.

Құрылғының сипаттамасы

Ғалымдар герметикалық жабық камера жасап, оның ішінде мүшелер бір ерітіндіге батып отырып, -4 °C қалпында тұрақты қысым астында ұсталады. Ерітінді донорлық ағзаларды сақтауға қолданылады. Құрылғыда температура мен мұз түзілуін бақылау құралдары бар. Бұл қарапайым әрі тиімді тәсіл «төмен технологиялық, жоғары ғылыми» сипатта деп аталады. Қиын процестердің физикалық заңдары мұнда толық түсіндірілген.

Шошқалардың бүйректерімен тәжірибе

Құрылғы алғашқы сынақ ретінде шошқалардың бір бүйрегі алынып, дәстүрлі мұздату әдісімен 2 және 24 сағатқа, ал басқалары арнайы құрылғыда 24, 48, 72 сағат бойы сақталды. Содан кейін осы мүшелер шошқаларға қайта қойылды. Әр хайуанның екінші бүйрегі алынған, тек сақталған мүшесі қалды. 24 сағаттық салқындатылған бүйрек трансплантациялана сала жұмыс істей бастады – зәр шығару пайда болды, ол мүшенің қызметтінің маңызды көрсеткіші болып табылады. Қалған негізгі функциялар да 10 күнде қалыпқа келді. Мүшелер 2 сағат мұздатылғандардан баяу қалпына келсе де, 24 сағат мұзда сақталған мүшелерден анағұрлым тез істей бастады. 48 және 72 сағат бойы салқындатылған бүйректердің жұмыс сапасы да ұқсас болды. Бұл көрсеткіштер үш есе ұзақ уақыт сақтау стандартынан асып, үлкен төңкеріс туғызды.

Массачусетс Генерал Бригэм балалар ауруханасының трансплантация хирург-дәрігері Хейди Йех бұл нәтижені таңқаларлық деп бағалады. Бұрын 48 сағат сақталған бүйрек жұмысқа қайта түсу үшін кемінде апталап уақыт қажет болған.

Ұзақ мерзімді перспективалар және әсері

Салқындатылған мүшелер ұзақ мерзімде де тиімді. Бір ай өткенде шошқалар салмағын 30% арттырып, бүйректер де бірге өсіп, денсаулығын сақтады. Бір хайуан 200 күн бақылауда болды, соның соңында ағзаның жағдайы жақсы болды. Канадалық ғалымдар да бірнеше апта бұрын бүйректерді қатырып, содан кейін трансплантациялау тәжірибелерін ұсынды, алайда олардың мүшелері тек бір апта өмір сүрді. Пауэлл Палм пен әріптестері 72 сағаттан ұзақ мерзімде бүйректердің қызметін сақтап, 30 күндік өміршеңдікті дәлелдеді, бұл тарихи жетістік.

Уақыт факторын ұлғайту дәрігерлерге мүшені мұқият тексеруге, дұрыс диаметрді табуға және көбірек аумаққа жеткізуге мүмкіндік береді. Импорттық донорлықты дамытып, тауарды арзандауға да ықпал етеді. Қазір ауыстырудағы шектеу 18–24 сағат түскендіктен, 72 сағатқа дейін ұлғайту саланы түбегейлі өзгертеді.

Болашақ жоспарлар

Ғалымдар сәуір айында 120 сағат бойы сақталған мүшелердің де сау екендігін байқады, бірақ оларды трансплантациялаған жоқ. Бұл шешім АҚШ-тың азық-түлік және дәрі-дәрмек қауіпсіздігі агенттігінен жедел онктау алады деп үміттенеді. Құрылғы кішірек әрі жеңіл, тіпті оны автокөлікпен тасып көруге болады. Құрылғының кеңірек қолданылуы және производстваға енгізілуі – трансплантация саласындағы үлкен қадам.

Қорытынды

Жаңа салқындату технологиясы мүшелерді дәстүрлі әдістерден бірнеше есе ұзақ сақтауға жол ашты. Бұл трансплантацияны күткен науқастар санының азаюына және хирургияның тиімділігінің артуына септігін тигізеді. Тасымалдаудағы икемділік пен жаңашыл шешімдер мүшелердің сапасын сақтау мәселесін түбегейлі шешеді. Болашақта бұл әдіс адамдарға қолданылатын трансплантациялық процестерді түбегейлі өзгертпек.

TAGS: трансплантация, мүшелерді сақтау, салқындату, бүйрек, медицина инновациялары, биотехнология, трансплантология

Дереккөз: MIT Technology Review