Schweinenieren überleben einjähriges Einfrieren und anschließende Transplantation
Spenderorgane überleben außerhalb des Körpers nur wenige Stunden – das hält die Transplantationswartelisten lang und kostspielig. Forschenden ist es nun gelungen, Schweinenieren bis zu einem Jahr einzufrieren und anschließend erfolgreich zu transplantieren.
Das Verfahren heißt Vitrifikation: Gewebe wird so schnell und präzise eingefroren, dass sich keine Eiskristalle bilden, die Zellen beschädigen könnten. Die Schwierigkeit bei großen Organen besteht darin, dass sowohl das Einfrieren als auch das Wiedererwärmen gleichmäßig und schnell genug durch die gesamte Organmasse hindurch erfolgen müssen. Bislang war das nur bei kleinen Gewebeproben oder bei Nagerorganen gelungen.
Nanopartikel als interne Wärmequelle
Die Forschenden lösten das Problem des Wiedererwärmens mit einer Methode namens Nanowarming. Vor dem Einfrieren wurden Eisenoxid-Nanopartikel durch das Gefäßsystem der Niere gespült. Setzt man sie einem wechselnden elektromagnetischen Feld aus, erzeugen diese Partikel Wärme im Inneren des Organs – gleichmäßiger und schneller, als es oberflächenbasierte Methoden erlauben.
Die Nieren, die etwa 100-mal größer waren als jedes zuvor per Nanowarming behandelte Organ, wurden bis zu einem Jahr bei −150 Grad Celsius gelagert. Nach dem Wiedererwärmen zeigten sie vaskuläre, metabolische und exkretorische Funktion. Sie produzierten unmittelbar nach der Transplantation Urin. Ihre funktionelle Erholung näherte sich den Ergebnissen an, die mit Nieren erzielt werden, die ausschließlich mit herkömmlicher Kaltlagerung konserviert wurden.
Ein Weg zur Organbank
Das Verfahren erfordert eine Vorbereitung vor dem Einfrieren und lässt sich daher nicht auf Organe anwenden, die bereits ohne Nanopartikel konserviert wurden – eine nennenswerte Einschränkung. Dennoch beschreiben die Forschenden die Ergebnisse als wichtigen Schritt in Richtung Organbanken, in denen Nieren und andere Organe über Monate oder Jahre verfügbar sein könnten. Ob die Methode auch bei menschengroßen Nieren oder anderen Organtypen funktioniert, muss noch in weiteren Studien gezeigt werden.
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