Po užšaldymo vėl funkcionuoja. 18 mėnesių, o ląstelių struktūra liko nepažeista

Užšaldymas veiksmingai apsaugo organines medžiagas nuo irimo – tačiau vis tiek padaro žalos. Kai viduje esantis vanduo virsta ledu, kristalai suardo ląsteles. Štai kodėl šaldyta mėsa ar vaisiai po atitirpinimo tampa šiek tiek minkšti – tačiau didesnė problema yra ta, kad taip atsitinka ir organams ar audiniams, atšaldytiems transplantacijai ar moksliniams tyrimams.

Atlikdami naująjį tyrimą Fudano universiteto (Kinija) mokslininkai eksperimentavo su įvairiais cheminiais junginiais – siekdami išsiaiškinti, kurie iš jų galėtų padėti išsaugoti gyvą smegenų audinį šaldymo metu. Pirmiausia jie išbandė perspektyvias chemines medžiagas su smegenų organoidais – mažais laboratorijoje išaugintais smegenų audinio gabalėliais, iš kurių išsivysto įvairių tipų giminingos ląstelės.

Organoidai buvo panardinti į įvairias chemines medžiagas, tada 24 valandoms užšaldyti skystame azote. Tada jie buvo greitai atitirpinti šiltame vandenyje ir patikrinta, kaip jie funkcionuoja, auga ir ar laikui bėgant pastebėti ląstelių pažeidimo požymiai. Cheminės medžiagos, geriausiai apsaugojusios mini smegenis, pateko į kitą etapą, kuriame buvo bandomi įvairūs deriniai atliekant panašius užšaldymo ir atšildymo bandymus.

Galiausiai mokslininkai nustatė perspektyviausią mišinį, kurį pavadino MEDY – pagal keturias pagrindines sudedamąsias dalis: metilceliuliozę, etilenglikolį, DMSO ir Y27632. Komanda užaugino skirtingo amžiaus (nuo keturių savaičių iki daugiau nei trijų mėnesių) mini smegenis, užšaldė jas MEDY tirpale, atšildė ir dar kelias savaites stebėjo.

Intriguoja tai, kad MEDY užkonservuoti smegenų organoidai pasižymėjo panašiais augimo ir funkcijų modeliais kaip ir tie, kurie niekada nebuvo užšaldyti. Neįtikėtina, bet viena partija buvo užšaldyta MEDY net 18 mėnesių – o po atšildymo vis dar buvo panašiai apsaugota nuo pažeidimų.

Komanda taip pat užšaldė iš epilepsija sergančio žmogaus paimtus gyvo smegenų audinio mėginius – ir nustatė, kad MEDY apsaugojo juos nuo pažeidimų. Procesas nepažeidė smegenų ląstelių struktūros ir netgi išsaugojo epilepsijos patologijas – tai svarbu, nes tai reiškia, kad mėginius galima užšaldyti vėlesniam tyrimui ar analizei, o šaldymo proceso žala rezultatų nesumaišys.

Naujoji šaldymo technologija turi didžiausią tiesioginį poveikį, nes leidžia ilgiau saugoti smegenų organoidus ir mėginius biomedicininiams tyrimams, tačiau ilgainiui ją būtų galima taikyti ir visoms smegenims bei kitiems audiniams.

Tyrimas paskelbtas žurnale „Cell Reports Methods“.

Parengta pagal „New Atlas“.