Хорошие новости для будущего крионики: китайские учёные разработали новый химический коктейль – MEDY, который позволяет сохранить функционал тканей головного мозга после заморозки и последующей разморозки.

Заморозка – эффективный способ предотвращения разложения органических материалов. Однако этот процесс не лишён недостатков, среди которых – высокий риск непоправимых повреждений клеток и тканей. При заморозке органики жидкость внутри тканей превращается в лёд, кристаллы которого нарушают целостность клеток. Именно потому мясо, рыба, овощи и фрукты становятся более мягкими после разморозки. С точки зрения крионики та же проблема касается и тканей или органов, которые замораживают для последующей трансплантации или изучения.

В рамках нового исследования учёные из Фуданьского университета в Китае провели эксперимент с разнообразными химическими соединениями в поисках «коктейля», который позволит сохранить максимум работоспособности живых тканей головного мозга в процессе заморозки. По словам доктора Чжичэна Шао, для эксперимента исследователи вырастили так называемые мини-мозги – мозговые органоиды, комочки клеток мозга, развивающихся из плюрипотентных стволовых клеток. Органоиды поместили в различные перспективные соединения и заморозили в жидком азоте на 24 часа. После быстрой разморозки в тёплой воде учёные оценили функцию и темпы роста клеток, а также проверили их на предмет клеточных повреждений. Затем самые эффективные химические соединения прошли в следующий «раунд» эксперимента, который заключался в комбинации различных методов заморозки и разморозки тканей.

По итогам эксперимента исследователи выделили самый многообещающий «коктейль», получивший обозначение MEDY по четырём ключевым компонентам – метилцеллюлозе, этиленгликолю, ДМСО (демитилсульфоксиду) и Y-27632. В рамках второго этапа исследования учёные вырастили органоиды разного возраста – от четырёх недель до трёх и более месяцев, а затем заморозили их с применением MEDY и продолжили наблюдение за состоянием образцов. Ко всеобщему удивлению, после разморозки ткани мини-мозга демонстрировали показатели роста и функции, идентичные параметрам органоидов, которые никогда не замораживали. К слову, один из образцов оставался замороженным на протяжении 18 месяцев, но и он сохранил клеточную целостность после оттаивания.

Стоит отметить, что учёные также заморозили в MEDY фрагмент тканей мозга пациента с эпилепсией и обнаружили, что заморозка с применением этого агента не повлияла на структуру клеток и оставила нетронутыми патологии, типичные для данного заболевания. Это важное открытие, которое демонстрирует, что образцы возможно замораживать без повреждений тканей для отложенного исследования и анализов. К тому же новая технология заморозки клеток позволит дольше поддерживать жизнеспособность мозговых органоидов и образцов тканей, необходимых для биомедицинских исследований, тем самым сокращая их расход. Возможно, в будущем MEDY также можно будет использовать для сохранения целого мозга и других органов или тканей.

Источник: Effective cryopreservation of human brain tissue and neural organoids / Weiwei Xue et al.