นักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในการแช่แข็งไตหมูจนถึงสถานะแก้วและฟื้นฟูฟังก์ชันได้ ซึ่งเป็นการปูทางสำหรับการปลูกถ่ายอวัยวะ

นักวิทยาศาสตร์ประกาศความสำเร็จในการแช่แข็งไตหมูทั้งใบจนถึงสถานะแก้ว และเก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมิประมาณ -238 องศาฟาเรนไฮต์ (-150 องศาเซลเซียส) เป็นเวลาหลายเดือน ก่อนที่จะฟื้นฟูฟังก์ชัน โดยมีรายงานว่าไตบางใบถูกแช่แข็งนานกว่า 1 ปี และเมื่อทำการอุ่นกลับ ไตก็ฟื้นคืนสีและเริ่มขับปัสสาวะ ซึ่งเป็นตัวชี้วัดที่สำคัญของฟังก์ชันอวัยวะ

การศึกษานี้นำโดยศัลยแพทย์ปลูกถ่าย Erik Finger และวิศวกรชีวภาพ John Bischof พวกเขาเริ่มต้นด้วยการฉีดสารป้องกันการแช่แข็งทางเคมีเข้าไปในไต ซึ่งสารเหล่านี้ทำหน้าที่เหมือนสารป้องกันการแช่แข็ง จากนั้นจึงฉีดอนุภาคนาโนของเหล็กออกไซด์เข้าไป อวัยวะนี้ถูกทำให้เย็นลงด้วยไนโตรเจนเหลวจนถึงประมาณ -184 องศาฟาเรนไฮต์ (-120 องศาเซลเซียส) จนถึงสถานะแก้ว และจากนั้นเก็บรักษาไว้ที่ -238 องศาฟาเรนไฮต์ วิธีการนี้ช่วยหลีกเลี่ยงความเสียหายที่เกิดจากการเกิดผลึกน้ำแข็ง

นวัตกรรมเทคโนโลยีการแช่แข็ง

กระบวนการอุ่นกลับนั้นค่อนข้างซับซ้อน ทีมวิจัยใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้อนุภาคนาโนปล่อยความร้อน และปรับความเข้มของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อควบคุมความเร็วในการอุ่น ไตหมูมีน้ำหนักประมาณ 100 เท่าของไตหนูที่ทีมวิจัยแช่แข็งในปี 2023 Bischof กล่าวว่าสูตรของสารป้องกันการแช่แข็งต้องมีการปรับเปลี่ยน ซึ่งการเปลี่ยนแปลงนี้ใช้เวลาถึง 3 ปี

ไตที่อุ่นกลับถูกทดสอบในเครื่องฉีดสารและถูกปลูกถ่ายเข้าสู่ร่างกายหมูเป็นเวลา 2 ชั่วโมง Finger ชี้ให้เห็นว่าในทั้งสองกรณี “มันกลับกลายเป็นสีชมพูทันที” ไตเหล่านี้เริ่มขับปัสสาวะภายในประมาณ 1 นาที แม้ว่าจะเป็นเพียงสองในสามของปริมาณปกติ ไตที่มีอายุหนึ่งปีนี้เมื่อทดสอบในเครื่องฉีดสารก็ขับปัสสาวะทันที และดูเหมือนจะดีกว่าไตอื่นๆ หลายใบ

ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการเก็บรักษาอวัยวะ

ความสำคัญของการศึกษานี้อยู่ที่ปัจจุบันระยะเวลาการเก็บรักษาอวัยวะของมนุษย์มีเพียง 24 ถึง 36 ชั่วโมง ซึ่งทำให้การจับคู่และการขนส่งมีความเร่งด่วน การเก็บรักษาอวัยวะในระยะยาวสามารถให้เวลาแพทย์มากขึ้นในการจับคู่ผู้บริจาคและผู้รับ และอาจช่วยให้ระบบภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยเตรียมพร้อม ซึ่งอาจลดความจำเป็นในการใช้ยากดภูมิคุ้มกันตลอดชีวิต Finger กล่าวเสริมว่า “ตอนนี้อวัยวะกำลังรอผู้ป่วย”

Kevin Myer ผู้ดูแลองค์กรจัดหาสิ่งมีชีวิต LifeGift จินตนาการถึงการมีธนาคารอวัยวะที่พร้อมรับมือกับสถานการณ์ฉุกเฉิน เช่น การใช้ยาเกินขนาดและการบาดเจ็บจากปืน ความสำเร็จนี้เกิดขึ้นหลังจากเหตุการณ์สำคัญของศูนย์วิจัยวิศวกรรม ATP-Bio ของ National Science Foundation ในปี 2025 ตามข้อมูลจากมหาวิทยาลัยมินนิโซตา นักวิจัยจาก Massachusetts General Hospital เคยเก็บรักษาไตหมูไว้ที่ประมาณ 5 องศาฟาเรนไฮต์ (-15 องศาเซลเซียส) เป็นเวลา 10 วัน ก่อนที่จะปลูกถ่ายเข้าสู่ร่างกายหมูที่มีชีวิตและฟื้นฟูฟังก์ชันได้

ทิศทางการวิจัยในอนาคต

อย่างไรก็ตาม ไตเหล่านี้ยังไม่สมบูรณ์แบบ ปริมาณการขับปัสสาวะต่ำกว่าที่คาดไว้ และแสดงให้เห็นถึงความเสียหายที่นักวิจัยเชื่อว่าเกี่ยวข้องกับสารป้องกันการแช่แข็ง Greg Fahy ผู้บุกเบิกด้านชีววิทยาการแช่แข็งที่ไม่ได้เข้าร่วมการศึกษา กล่าวว่า การทดลองเหล่านี้ไม่สามารถแสดงให้เห็นว่าไตสามารถสนับสนุนชีวิตได้หรือไม่ นักชีววิทยาการแช่แข็งอีกคนหนึ่งที่ไม่ได้เข้าร่วมการศึกษา Peter Kilbride กล่าวว่า งานนี้เป็น “ความก้าวหน้าที่สำคัญในการแก้ปัญหาครึ่งหนึ่ง” ขั้นตอนถัดไปคือการทดสอบในร่างกายหมูเป็นเวลานานขึ้น การใช้สารป้องกันการแช่แข็งที่มีความเป็นพิษต่ำกว่า และการทดลองกับไตของมนุษย์

การประยุกต์ใช้และความท้าทายของเทคโนโลยีการแช่แข็งไตหมู

ความสำเร็จของเทคโนโลยีนี้ได้มอบความหวังใหม่ในด้านการปลูกถ่ายอวัยวะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการเก็บรักษาอวัยวะ ระยะเวลาการเก็บรักษาอวัยวะในปัจจุบันจำกัดความยืดหยุ่นในการปลูกถ่าย ขณะที่ผลลัพธ์ของการศึกษานี้คาดว่าจะขยายระยะเวลาในการใช้งานของอวัยวะอย่างมาก ซึ่งจะช่วยเพิ่มโอกาสในการรับการปลูกถ่ายของผู้ป่วย นอกจากนี้ แม้ว่าฟังก์ชันการฟื้นฟูของไตในปัจจุบันจะมีความท้าทาย แต่การศึกษานี้ได้วางรากฐานสำหรับการทดลองในอนาคต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้สารป้องกันการแช่แข็งที่ปลอดภัยกว่าและการทดสอบไตของมนุษย์ ความก้าวหน้าเหล่านี้อาจช่วยส่งเสริมแนวคิดของธนาคารอวัยวะเพื่อตอบสนองความต้องการทางการแพทย์ฉุกเฉิน