מדענים פיתחו שיטת קירור חדשה המכונה "סופר-קירור" (Supercooling) המאפשרת להאריך את משך הזמן בו איברי גוף נשמרים מחוץ לגוף ונותרים מתאימים להשתלה. בינתיים השיטה נבדקה בחולדות, אך אם התוצאות יהיו מוצלחות גם בבני אדם, היא עשויה בעתיד להקל על מצוקת המחסור באיברים ולהציל חיים.

ברגע שאיבר מוסר מהגוף, תאיו מתחילים למות. הטכנולוגיות העכשוויות מאפשרות לשמר כבד מחוץ לגוף מקסימום 24 שעות, באמצעות שילוב של טמפרטורות קרות ותמיסה כימית המסייעת למנוע מרקמות הכבד למות בעודו מועבר לבית החולים בו מתבצעת ההשתלה.

הארכת משך הזמן בו איבר יכול לשרוד מחוץ לגוף תספק הטבות רבות, בהן זמן ממושך יותר להכנת המטופל לו האיבר מיועד ולהתארגנויות לוגיסטיות בבית החולים בו נמצא התורם ובית החולים בו נמצא הנתרם. בנוסף, הארכת הזמן בו נשמר האיבר תאפשר הרחבה של המרחק בין המיקום בו נמצא התורם למיקום הנתרם, מה שיאפשר השתלות בין-יבשתיות וכך יגביר את הסיכוי שימצא איבר מתאים יותר למטופל שיפחית את הסיכון לדחייה ולסיבוכים נוספים.

הקושי בשימור לזמן ארוך של איברים אנושיים נובע בעיקר מהנזק הנרחב לרקמות המתרחש כאשר איברים נשמרים קפואים בטמפרטורות נמוכות. בעוד ששיטה זו נחלה הצלחה לתאים בודדים ורקמות פשוטות, עם איברים שלמים נוצרת בעיה מכיוון שקיימים סוגים רבים של תאים ומבנים אחרים שמגיבים באופן שונה לקור.

כדי להתמודד עם הבעיה הזו, חוקרים מבית החולים הכללי במסצ'וסטס פיתחו טכניקת שימור בת ארבעה שלבים המכונה "סופר-קירור", המשלבת קירור של האיבר מתחת לנקודת הקיפאון והעברת חמצן ורכיבים תזונתיים דרך כלי הדם שלו. שיטה זו שילשה את משך הזמן שכבד של חולדות יכול להישמר מחוץ לגוף לפני השתלה.

איך זה עובד? 

במאמר חדש שפורסם בכתב העת Nature Medicine המדענים מתארים את הפרוצדורה. הצעד הראשון הוא שימוש במכונת זילוף – דרך לאספקת חמצן וחומרים מזינים לנימי דם ברקמות ביולוגיות בזמן שהן מחוץ לגוף – כדי לקרר את רקמת הכבד בלי לגרום לנזק בלתי הפיך לתאים.

המדענים הוסיפו לתמיסה המועברת לכבד (3-OMG (3-O-methyl-D-glucose, רכיב גלוקוז מותאם שתאי הגוף לא יכולים לפרקו ולכן הוא מצטבר בתאי הכבד ופועל כמגן מפני הקור. הם הוסיפו לתמיסה גם (PEG-35kD (polyethylene glycol המסייע להגן על קרומי התאים.

לאחר מכן הכבד קורר באיטיות עד 21 מעלות פרנהייט (מינוס 6 מעלות צלזיוס), לפני נקודת הקיפאון, בלי לגרום להקפאת האיבר. לאחר שאחסנו את האיבר מספר ימים, המדענים השתמשו במכונת זילוף כדי לחמם מחדש את האיבר, תוך כדי אספקת חמצן ורכיבים אחרים כדי להכינו להשתלה. 

באמצעות שימוש בטכניקה החדשה, החוקרים הצליחו לאחסן כבדים של חולדות במשך שלושה ימים וארבעה ימים. כל החולדות שהשתילו בהן כבד שעבר "סופר-קירור" ונשמר מחוץ לגוף במשך שלושה ימים שרדו שלושה חודשים. לעומת זאת, אף לא אחת מהחולדות שהשתילו בהן כבד שנשמר בשיטות העכשוויות במשך שלושה ימים שרדה לאחר שלושה חודשים מההשתלה. שיעורי ההישרדות בחולדות שקיבלו כבד שאוחסן במשך ארבעה ימים מחוץ לגוף היה 58%.

כאשר החוקרים בדקו אם כל הצעדים בשיטה הם הכרחיים, הם מצאו שכאשר ביטלו את תוספת הרכיבים PEG-35kD או 3-OMG, אף אחת מהחולדות לא שרדה אפילו שבוע. אם הם לא השתמשו בזילוף באמצעות מכונה או ב"סופר-קירור" בכלל, המוות התרחש תוך שעה מההשתלה.

כעת החוקרים מתכננים לבצע ניסויים בחיות גדולות יותר ולהמשיך לפתח ולנסות את השיטה, כדי שניתן יהיה להשתמש בה באיברים של בני אדם.

Nature Medicine (2014) doi:10.1038/nm.3588