每年美国都会有成千上万个捐赠的器官被丢弃。一旦有了合适的移植器官,医生们都会争相寻找合适的接受者——但合适的移植时间只有数小时,这也导致许多捐赠的器官最后都无法使用。近期,在一篇发表于《自然·通讯》的文章中,研究人员成功实现了将大鼠的肾脏冷冻保存100天,并在将器官解冻后移植给了其他大鼠。
数十年来,科学家一直通过玻璃化冷冻的方法保存器官:通过急速冷却器官,防止冰晶形成破坏器官中的细胞。但事实证明,这种方法或多或少都会对器官造成破坏。“如果器官外部的温度比内部高,器官就会因为受到热应力而出现损伤——这就好比你把一块冰块丢进水里,会听到它裂开的声音,”这项研究的作者、美国明尼苏达大学的移植外科医生埃里克·芬格解释道。
在新研究中,研究人员在开始玻璃化冷冻器官之前,会先将氧化铁纳米颗粒和一种新开发的冷冻保护液注射到大鼠的肾脏血管中。这种保护液能够在极低的温度下保护器官。100天后,他们利用交变磁场解冻了器官——纳米颗粒因为磁场的作用会在血管中振荡,从而均匀地加热器官组织。随后,研究人员将纳米颗粒和冷冻保护液从器官中冲洗出来,再用解冻的肾脏替换掉受者大鼠体内原有的肾脏。
那些受者大鼠在没有医疗支持的情况下,都存活了下来。
在此以前,只有一项研究成功解冻了经过玻璃化冷冻的器官,并将其移植到了动物体内。不过这只经过玻璃化冷冻的兔子肾脏只冷冻了10分钟,而且器官移植后的表现也非常不理想。美国器官保存联盟总裁兼首席科学官格洛丽亚·埃利奥特表示,对于研究人员来说,大幅延长移植器官的保存时间,以及发明一种全新的、解冻器官的方法,是一项极其高的成就。
人类的器官比大鼠的要大得多,不过芬格对这种方法能适用于人类器官十分乐观,因为纳米颗粒可以从内部均匀地加热器官。美国纽约大学外科住院医师戴维·安德里耶维奇曾经是耶鲁大学的研究科学家,他曾使死猪的器官恢复活性。他说,这项研究已经完全改变了整个器官移植领域。他补充道,“移植器官能够被保存100天,这真的有些离谱了。”
芬格的研究团队希望能在6个月内开展人体器官试验。扩大移植器官的存储规模并非易事,芬格表示,但建立一个能长期保存移植器官的银行,或许能造福在器官移植名单上等待的10万名患者。他说:“一直以来,需要接受器官移植手术的患者都不知道什么时候才会有和自己相匹配的器官。不过一旦有了移植器官银行,医生就可以问,‘冷藏柜里有什么?’然后从中挑选出目前最适合这些患者的移植器官。”