Новый медико-биологический антифриз защищает клетки крови от замерзания с гораздо большей эффективностью, чем старые криопротекторы, что позволяет не тратить время на очистку крови от него перед переливанием.
Клетки и органы при хранении лучше не замораживать, если вы хотите, чтобы они были хоть сколько-нибудь живыми, то есть чтобы органы, например, после пересадки продолжали делать своё дело. Это актуально как для фундаментальных исследований, так и для медицины: судьба многих больных зависит от того, есть ли в распоряжении врачей «лишний» костный мозг или, скажем, просто кровь для переливания. Однако хранить биологический материал нужно при пониженной температуре, и чем она ниже, тем лучше клеткам. Но как сделать так, чтобы и температура была в меру низкой, и клетки ото льда не повредились?
Очевидный ответ: надо использовать криопротекторы — вещества, которые предотвращают кристаллизацию воды, когда температура среды опускается ниже точки замерзания. Криопротекторов на сегодня придумано множество, и некоторые из них используются в медицине. К примеру, когда нужно сохранить запас донорской крови, в неё добавляют некое органическое вещество (глицерин или диметилсульфоксид), снижающее температуру замерзания. Проблема, однако, в том, что эту органическую присадку нужно добавлять весьма обильно, и на литр крови порой приходится до литра растворителя-антифриза. И переливать такую кровь нельзя, поэтому перед употреблением криопротектор из неё нужно удалить, а это может занять несколько дней.
Результаты работы исследователей из Уорикского университета (Великобритания), возможно, решат эту проблему. Мэтью Гибсон (Matthew I. Gibson) и его коллеги предложили полимер, который обладает криопротекторными свойствами, но который при этом можно добавлять в куда меньших количествах, чем обычные «противолёдные» растворители.
Полимер этот относится к поливиниловым спиртам, и при его поиске учёные ориентировались на криопротекторные гликопротеины из тканей северных рыб, кровь которых не замерзает при температурах ниже нуля.
Как пишут авторы работы в Nature Communications, синтезированный ими полимер успешно подавляет образование кристаллов льда, будучи всего лишь в количестве 0,1% от объёма крови: разительное отличие от 20%, которые требуются в среднем при использовании обычных криопротекторов.
Кроме того, учёные уверяют, что этот полимер в таком количестве не повредит организму, так что кровь с ним можно тут же и использовать.
Впрочем, пока что учёные проверили новый антифриз только на образцах крови человека и овцы, поэтому безвредность новинки ещё предстоит удостоверить в дополнительных опытах. Кроме того, нужно убедиться, что это вещество может поддерживать кровь (и другие медико-биологические образцы) в биологически приемлемом состоянии в течение более или менее длительного времени.
