ღორის გაყინული თირკმელები ერთი წლის შემდეგ კვლავ ამუშავდა

მეცნიერებს უჯრედების უკიდურესად დაბალ ტემპერატურამდე გაცივება ვიტრიფიკაციით შეუძლიათ. ეს პროცესი მათ მინის მსგავს მდგომარეობაში გადაჰყავს და უკვე გამოიყენება კვერცხუჯრედების, სპერმისა და ემბრიონების შესანახად. მთლიანი ორგანოების ვიტრიფიკაცია გაცილებით რთულია.

ზოგი პრობლემის თავიდან აცილება კრიოპროტექტორებით შეიძლება. ეს ანტიფრიზის მსგავსი ქიმიური ნივთიერებები დამაზიანებელი ყინულის კრისტალების წარმოქმნას აფერხებს, თუმცა ძლიერ ტოქსიკურია. დიდი ქსოვილის სწრაფად და თანაბრად გაცივება რთულია, ხოლო მთლიანად თანაბრად გათბობა არანაკლებ რთული.

ფინგერმა და მინესოტის უნივერსიტეტის ბიოინჟინერმა ჯონ ბიშოფმა (John Bischof) კოლეგებთან ერთად გამოსავალი შეიმუშავეს. კრიოპროტექტორით გაჯერებულ ორგანოში ისინი რკინის ოქსიდის ნანონაწილაკებს შეჰყავთ. ნაწილაკები უჯრედებზე არ მოქმედებს, თუმცა გათბობისას ელექტრომაგნიტური ველით აქტიურდება.

როდესაც ველის რადიოსიხშირე ორ მდგომარეობას შორის იცვლება, ნაწილაკები ბრუნდება და ველს ხელახლა უსწორდება. შედეგად, ისინი მთელ ორგანოში სითბოს გამოყოფს. ველის სიმძლავრის რეგულირებით გუნდი გათბობის სიჩქარეს აკონტროლებს და -120°C-ის მიღწევის შემდეგ ზრდის.

მკვლევრებმა ეს მიდგომა 2023 წელს ვირთხის თირკმელებზე წარმატებით გამოცადეს. მათ საყინულეში 100 დღემდე შენახული თირკმელები გაათბეს და ვირთხებს გადაუნერგეს. შემდეგ გუნდი უფრო დიდ ორგანოებზე მუშაობდა. ღორის თირკმელები ადამიანის ორგანოების კარგ მოდელად მიიჩნევა, რადგან ზომითა და გარეგნობით ჰგავს. ვირთხის თირკმელი დაახლოებით ერთ გრამს იწონის, ღორისა კი დაახლოებით 100 გრამს.

პროცესი რთული აღმოჩნდა. ვირთხის თირკმელებისთვის გამოყენებული კრიოპროტექტორი ღორის ორგანოებზე ნაკლებად ეფექტიანი იყო. ბიშოფმა თქვა: „ნარევის ხელახლა შემუშავება და შეცვლა დაგვჭირდა. ამიტომ სამი წელი დაგვჭირდა“.

პროცედურისას დონორი ღორისგან თირკმელს იღებენ და სისხლის მოსაშორებლად ორგანოების შესანახი ხსნარით რეცხავენ. შემდეგ მას პაკეტში ათავსებენ და საინჟინრო ლაბორატორიამდე ყინულზე ინახავენ.

ლაბორატორიაში თირკმელს ტემპერატურისა და წნევის საკონტროლო მოწყობილობას უერთებენ. კრიოპროტექტორების ნარევის შეყვანა დაახლოებით ორ საათს გრძელდება. სიჩქარე მთელ ორგანოში თანაბარ განაწილებას უნდა უზრუნველყოფდეს და ტოქსიკური ზემოქმედება მინიმუმამდე უნდა შეამციროს.

შემდეგ ორგანოში რკინის ოქსიდის ნანონაწილაკებს დაახლოებით შვიდიდან რვა წუთის განმავლობაში ტუმბავენ. ამის შემდეგ თირკმლის შემცველ კამერაში ცივი აზოტის ორთქლს უშვებენ.

ორგანო მთლიანად თანაბრად და იმდენად სწრაფად უნდა გაცივდეს, რომ ყინული არ წარმოიქმნას. ბიშოფის თქმით, პროცესის უსაფრთხოდ წარმართვისთვის სხვადასხვა დავალებას ხშირად რამდენიმე ადამიანი ერთდროულად ასრულებს.

ფინგერის თქმით, დაახლოებით -120 °C-ზე ორგანო მინის მსგავსად იქცევა და შესაძლოა ამ მდგომარეობაში განუსაზღვრელი ვადით სტაბილური დარჩეს. გუნდი დროებით აჩერებს გაცივებას, რათა თირკმელი მთლიანად მინისებრი გახდეს. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ის შეიძლება გაიბზაროს.

შემდეგ თირკმელს -150 °C-მდე აცივებენ. საყინულეში მისი შენახვა დღეების, კვირებისა და თვეების განმავლობაში შეიძლება. გუნდმა მცირე რაოდენობის თირკმელები ერთ წელზე მეტხანს შეინახა.

ნამდვილი გამოცდა ორგანოების საყინულიდან ამოღების, გათბობისა და ქიმიური ნივთიერებებისა და ნანონაწილაკებისგან გაწმენდის შემდეგ იწყება. მკვლევრებმა მათი სიცოცხლის შენარჩუნების უნარი ორი გზით შეამოწმეს.

ერთ ექსპერიმენტში გაცხელებული თირკმელები პერფუზიის აპარატებზე მოათავსეს. ასეთ სისტემებს გადანერგვისას ორგანოს საკვები ნივთიერებებით მოსამარაგებლად და სხეულის გარეთ შესაფასებლად უკვე იყენებენ.

მეორე ექსპერიმენტში ფინგერმა და კოლეგებმა გაცხელებული თირკმელები ღორებს გადაუნერგეს და ორი საათის განმავლობაში აკვირდებოდნენ. ფინგერის თქმით, ორივე ექსპერიმენტში ორგანოები აღდგა და მაშინვე ვარდისფერი გახდა.

თირკმლის მუშაობის ერთ-ერთი მთავარი მაჩვენებელი შარდის წარმოქმნაა. გაცხელებულმა თირკმელებმა მოსალოდნელი რაოდენობის დაახლოებით ორი მესამედი წარმოქმნა. ფინგერმა თქვა: „ისინი შარდს დაახლოებით ერთ წუთში წარმოქმნის. ვიცით, რომ მუშაობს“.

ორგანოების უმეტესობა დღეების ან კვირების განმავლობაში ინახებოდა, ერთი კი საყინულეში ერთ წელზე ოდნავ მეტხანს დარჩა. გათბობისა და პერფუზიის აპარატზე მოთავსების შემდეგ მან შარდი დაუყოვნებლივ წარმოქმნა. ფინგერმა აღნიშნა: „ის ბევრ სხვა თირკმელზე უკეთ გამოიყურებოდა. ახლა დარწმუნებით ვამბობთ, რომ მათი ერთი წლით შენახვა და შესანიშნავი ფუნქციით გათბობა შეგვიძლია“.

ტეხასში მოქმედი ორგანოების მომპოვებელი ორგანიზაცია LifeGift-ის პრეზიდენტმა და აღმასრულებელმა დირექტორმა კევინ მაიერმა (Kevin Myer) თქვა: „ერთი წლის მიღწევა ძალიან მნიშვნელოვანი ამბავია“. მისი თქმით, ასეთი შენახვა ტრანსპლანტაციას გარდაქმნის. ორგანოების ბანკები გადაუდებელ შემთხვევებში მოთხოვნისთანავე მომარაგებას შეძლებს, მაგალითად, წამლის ჭარბი დოზით მიღების ან ცეცხლსასროლი იარაღით დაჭრისას.

თუმცა მეთოდი გამოსაყენებლად ჯერ მზად არ არის. თირკმელებმა მოსალოდნელზე ნაკლები შარდი წარმოქმნა და დაზიანების ნიშნებიც აჩვენა. მკვლევრები მიზეზად კრიოპროტექტორების ტოქსიკურობას მიიჩნევენ. კილბრაიდმა ამას დიდი გარღვევა უწოდა, რომელიც პრობლემის მხოლოდ ნახევარს აგვარებს.

კრიობიოლოგმა და დარგის პიონერმა გრეგ ფაჰიმ (Greg Fahy) აღნიშნა, რომ სისხლის მიმოქცევის აღდგენა ძალიან მნიშვნელოვანია. თუმცა მას ორგანოების დაზიანების მასშტაბი აშფოთებს. ფაჰიმ თქვა: „ამ ექსპერიმენტებით ვერ ვადგენთ, შეძლებდა თუ არა ეს თირკმელები სიცოცხლის შენარჩუნებას“.

ბიოტექნოლოგიური კომპანიების Intervene Immune-ისა და 21st Century Medicine-ის მთავარმა სამეცნიერო ხელმძღვანელმა ფაჰიმ აღიარა, რომ ცოცხალ ცხოველში თირკმელების ხანგრძლივი მუშაობა ჯერ გაურკვეველია. 21st Century Medicine-ში ის აღმასრულებელი დირექტორიცაა.

ფინგერს დაზიანების აღდგენის გზების პოვნა სურს. სხვა კვლევებმა აჩვენა, რომ პერფუზიის აპარატზე ორგანოების მდგომარეობა შეიძლება გაუმჯობესდეს. დაზიანებულმა თირკმელებმა ორგანიზმში ნაწილობრივ საკუთარი თავიც შეიძლება აღადგინოს. ფინგერის თქმით, ადამიანის თირკმელებმა პროცესი შესაძლოა ღორისაზე უკეთ გადაიტანოს.

შემდეგ ეტაპზე მკვლევრები ღორებში თირკმელებს უფრო ხანგრძლივად გამოცდიან და ნაკლებად ტოქსიკურ კრიოპროტექტორებს მოძებნიან. ფინგერი, ბიშოფი და მათი კოლეგები ადამიანის თირკმელებზე ექსპერიმენტებსაც გეგმავენ.

ფინგერმა თქვა: „დაზიანებას დავინახავთ და შედეგი სრულყოფილი არ იქნება, მაგრამ უკვე მივაღწიეთ ეტაპს, როცა მეთოდი მუშაობს. ეს ჩვენი სფეროს დიდი, ისტორიული ეტაპებია და აღფრთოვანებული ვართ“.

თემებიგრეგ ფაჰიერიკ ფინგერიკევინ მაიერიკორკუტ უიგუნიპიტერ კილბრაიდიჯონ ბიშოფიKyros KairosLifeGiftმინესოტის უნივერსიტეტიჰარვარდის სამედიცინო სკოლა

გამოქვეყნდა 15 ოქტომბერი, 2026