در فرایند اهدای عضو، زمان حیاتیترین عامل است. به محض خروج عضو از بدن اهداکننده، روند تخریب آن آغاز میشود و جراحان تنها چند ساعت فرصت دارند تا آن را به بدن گیرنده منتقل کنند؛ در غیر این صورت، عضو کاملاً از کار میافتد. در روشهای مرسوم، اعضا روی یخ و در دمای حدود 4 درجه سانتیگراد نگهداری میشوند و انجماد کامل آنها به دلیل تشکیل کریستالهای یخ و آسیب شدید به بافتها غیرممکن بوده است.
متیو پاول پالم، متخصص ترمودینامیک در دانشگاه تگزاس A&M، با همکارانش راهکاری نوین را معرفی کرده است. این تیم دستگاهی ساخته که اعضا را تا 4- درجه سانتیگراد سرد میکند، بدون آنکه حتی یک کریستال یخ تشکیل شود. آزمایشهای جدید روی اعضای خوک نشان میدهد کلیهها میتوانند در این دستگاه فوقسرد شده و برای روزها حفظ شوند. پس از گرم کردن مجدد، این اعضا با موفقیت به حیوانات پیوند زده شدند و عملکرد بهتری نسبت به اعضای نگهداریشده روی یخ از خود نشان دادند.
بحران کمبود عضو و محدودیتهای فعلی
پاول پالم امیدوار است این رویکرد بتواند به کاهش بحران کمبود عضو کمک کند. امروزه تنها در ایالات متحده بیش از 104,000 نفر در انتظار پیوند کلیه هستند و برآوردها نشان میدهد روزانه 17 نفر در این انتظار جان میبازند. این مشکل تنها به کمبود اعضای اهدایی محدود نمیشود؛ بلکه بسیاری از کلیههای موجود پیش از رسیدن به گیرنده دچار تخریب شده و دور ریخته میشوند. در برخی سالها، حدود یکسوم از کلیههای اهدایی به دلیل تخریب بیش از حد غیرقابل استفاده میشوند.
در حال حاضر، کلیهها را میتوان حداکثر تا 24 ساعت روی یخ یا در دستگاههای تقلیدکننده شرایط بدن نگهداری کرد. به گفته کوین مایر، مدیرعامل سازمان لایفگیفت مستقر در تگزاس، این مدت همیشه برای یافتن گیرنده مناسب و انتقال عضو کافی نیست.
فناوری فوقسردسازی بدون تشکیل یخ
دانشمندان سراسر جهان سالهاست که برای ذخیره طولانیمدت اعضا، به دنبال سرد کردن آنها به دماهای بسیار پایینتر هستند. سرد کردن یک عضو، متابولیسم آن را کند میکند؛ هرچه پایینتر بروید، اثر بیشتر و مدت زمان ذخیرهسازی طولانیتر خواهد بود. اگرچه کریوپرزرواسیون (انجماد در برابر سرما) تخمکها، اسپرمها و جنینها با موفقیت انجام میشود، اما انجماد اعضای بزرگ بسیار دشوارتر است.
تیمهای مختلف در حال بررسی دماهای مختلف و مواد محافظتکننده در برابر سرما (کریوپروتکتانتها) بودهاند، اما تاکنون هیچکس نتوانسته اعضای انسانی را برای پیوند منجمد کند. پاول پالم با تکیه بر اصول ترمودینامیک دریافت که غوطهور نگهداشتن عضو تحت فشار ثابت میتواند از تشکیل یخ در دماهای زیر صفر جلوگیری کند. این روش نیازی به استفاده از مواد شیمیایی ضدیخ ندارد که خود میتوانند عوارض جانبی داشته باشند.
آزمایش موفق روی خوکها
برای آزمایش این نظریه، محققان دستگاهی شامل یک محفظه درزبندیشده با درپوش شفاف ساختند. در پایه این دستگاه، حسگرهایی برای پایش دمای عضو و بررسی تشکیل یخ تعبیه شده است. اعضا در محلولی غوطهور میشوند که از قبل برای حفظ آنها جهت پیوند استفاده میشود. پاول پالم درباره این فناوری میگوید: «من همیشه این را به عنوان فناوری پایین اما علم بالا توصیف میکنم. کارهای زیادی برای درک سینتیکهای دخیل در این سیستم انجام شده است، اما در نهایت ساختار آن کاملاً ساده است.»
تیم تحقیقاتی ابتدا کلیههایی را از خوکها خارج کرده و با محلول رایج شستشو دادند. سپس برخی کلیهها را به مدت 2 یا 24 ساعت روی یخ نگه داشتند تا شرایط استاندارد پیوند انسانی را شبیهسازی کنند. آنها همچنین برخی از کلیههای خارج شده را برای 24، 48 یا 72 ساعت در دستگاه فوقسردکننده قرار دادند. نتایج نشان داد کلیههای فوقسرد پس از پیوند مجدد، عملکرد بسیار بهتری دارند.
این موفقیت میتواند مسیر را برای ذخیرهسازی طولانیمدت اعضای انسانی هموار کند و فرصت را برای یافتن گیرندگان مناسب به طور چشمگیری افزایش دهد. شاید در آیندهای نهچندان دور، شاهد پیوند اعضایی باشیم که پیش از آن روزها یا حتی هفتهها در محفظههای کنترلشونده با فشار نگهداری شدهاند.
