Un team di crio-ingegneri e chirurghi dell’Università del Minnesota ha scoperto un modo per ottimizzare la conservazione criogenica, e di conseguenza congelare e scongelare criogenicamente organi di ratto preservandone la vitalità. Nel loro studio pubblicato sulla rivista Nature Communications, il gruppo ha superato le precedenti sfide nel congelamento degli organi con questa loro nuova procedura.
Gli scienziati medici hanno esplorato la conservazione criogenica degli organi umani sin da quando gli organi sono stati rimossi con successo da una persona e trapiantati in un’altra. Il congelamento degli organi amplierebbe in modo significativo il pool di organi donati disponibili, tuttavia il problema di lunga data è stato la formazione di cristalli di ghiaccio durante il congelamento, che danneggia i tessuti, e lo scongelamento irregolare, che provoca anch’esso danni.
In questa nuova impresa, il team di ricerca del Minnesota ha trovato un modo per superare entrambi i problemi, e di conseguenza, come detto all’inizio di questo articolo, ottimizzare la conservazione criogenica.
Quando il tessuto è congelato, si formano cristalli di ghiaccio tra le cellule, con conseguenti danni, ecco perché, per affrontare questo problema, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica chiamata vetrificazione, in cui sono state iniettate sostanze chimiche crioprotettive nel tessuto, che è stato poi rapidamente congelato.
Con l’utilizzo di questa tecnica, invece di cristalli, si è formato un materiale simile al vetro, che non ha causato danni, così il team ha quindi rivolto la propria attenzione al processo di scongelamento.
Come si è arrivati all’ottimizzazione della conservazione criogenica
La maggior parte delle tecniche di scongelamento dei tessuti prevede l’impostazione di un campione a temperatura ambiente fino a quando non si scongela, a volte applicando calore o persino utilizzando microonde. Sfortunatamente, ciascuna di queste tecniche soffre dello stesso problema: lo scongelamento irregolare, in cui il tessuto si riscalda a velocità diverse all’interno dello stesso organo. Ciò porta a crepe o lacerazioni, rendendo l’organo inutilizzabile.
Per superare questo problema, il team ha iniettato particelle di ossido di ferro in un organo prima di congelarlo, dopodiché hanno utilizzato campi magnetici alternati per riscaldare il tessuto a temperatura ambiente, con ciascuna nanoparticella che fungeva da minuscolo riscaldatore. Il risultato è stato tessuto uniformemente scongelato.
Per testare la loro tecnica, il team di ricerca ha congelato diversi reni di ratto e li ha tenuti congelati per un massimo di 100 giorni. Hanno quindi scongelato gli organi, eliminato le sostanze chimiche e le nanoparticelle e ne hanno impiantati cinque in ratti vivi.
I test hanno dimostrato che tutti i ratti sono sopravvissuti alla procedura e, entro 30 giorni dal trapianto, tutti hanno riacquistato la piena funzionalità renale. Sono necessari ulteriori test prima che esperimenti simili possano essere condotti sugli esseri umani, ma i ricercatori suggeriscono che il loro lavoro potrebbe migliorare significativamente le possibilità per i pazienti che necessitano di un organo di riceverne uno prima che scada il loro tempo.
In sintesi, questa ricerca innovativa del team dell’Università del Minnesota offre un approccio promettente alla conservazione criogenica e allo scongelamento degli organi, rivoluzionando potenzialmente il campo del trapianto di organi e fornendo speranza ai pazienti in attesa di procedure salvavita.
Se sei attratto dalla scienza o dalla tecnologia, continua a seguirci, così da non perderti le ultime novità e news da tutto il mondo!