Čínským vědcům se podařilo bez poškození zmrazit na 18 měsíců mozkovou tkáň
Zmrazovat mozkovou tkáň je komplikované. Čínský vědecký tým ale našel velmi účinnou směs čtyř látek, která dobře chrání mozkovou tkáň při zmrazení v kapalném dusíku.
Zmrazování je považované za efektivní metodu uchování organického nebo i živého materiálu po delší dobu. Přesto ale při něm dochází k poškozování buněk a tkání – když se voda mění v led, krystaly ledu obvykle potrhají původní buňky. Proto nemá například rozmrazené maso nebo ovoce původní konzistenci a chuť. Ještě mnohem vážnější problém je to v případě orgánů či tkání určených k transplantaci nebo třeba k výzkumu.
Odborníci čínské Univerzity Fu-tan v Šanghaji nedávno experimentovali s různými recepty na směs chemických látek, která by co nejlépe uchovala mozkovou tkáň při zmrazení tak, aby po rozmrazení nedošlo k jejímu poškození. Nepoužívali celé mozky nebo kusy lidské tkáně, ale mozkové organoidy vypěstované z lidských buněk. Pro vědecké účely jsou organoidy mnohem praktičtější a současně i věrohodné, pokud jde o výsledky experimentů.
Mozek na ledu
Vypěstované mozkové organoidy vědci namáčeli v různých látkách a pak je na 24 hodin zmrazili v kapalném dusíku. Po uplynutí této doby organoidy rychle rozmrazili v teplé vodě a následně ověřovali funkčnost organoidů, jejich schopnost růst a také míru jejich poškození na buněčné úrovni. Po vytipování nejvhodnějších látek testovali různé směsi v dalším kole podobných testů. Výsledky svých experimentů vědci zveřejnili v odborném časopise Cell Reports Methods.
Čínský tým nakonec dospěl k receptu, který nazvali MEDY, podle začátečních písmen čtyř ingrediencí. Směs MEDY tvoří (m)ethylcelulóza, (e)thylenglykol, (d)imethylsulfoxid a (Y)-27632. Látka Y-27632 je organická sloučenina, která slouží jako selektivní inhibitor kinázy ROCK1, což je významný regulátor buněčné kostry, který se ale také podílí na řadě nádorů a nežádoucích procesů. Jeho inhibice tedy buňky chrání.
Badatelé použili směs MEDY, vložili do ní mozkové organoidy a zmrazili je na různou dobu, od 1 až po 18 měsíců. Ukázalo se, že organoidy bez problémů vydržely i nejdelší testované zmrazení.
V dalším kole vědci použili stejnou směs a zmrazili vzorky živé mozkové tkáně odebrané lidskému pacientovi s epilepsií. Také v tomto případě se ukázalo, že směs MEDY ochránila zmražené buňky před poškozením. Proces nenarušil strukturu mozkových buněk, a dokonce zachoval i patologické projevy epilepsie.
Jde o důležitý pokrok, díky kterému bude možné zmrazit živé vzorky pro pozdější výzkum. Nejbezprostřednější dopad nové technologie spočívá v možnosti dlouhodobého skladování mozkových organoidů a vzorků pro biomedicínský výzkum. Vědci věří, že časem by se podobný postup mohl uplatnit i při dlouhodobějším uchovávání celých mozků a dalších tkání.
