Новый криопротектор MEDY предотвращает повреждение клеток при замораживании
Ученые из Фуданьского университета (Китай) совершили прорыв в криоконсервации, разработав состав MEDY, который позволяет безопасно замораживать и восстанавливать ткани головного мозга без потери их функциональности. Метод был успешно протестирован на мозговых органоидах и живой ткани пациентов с эпилепсией, открывая новые возможности для нейробиологических исследований и медицинских приложений.
Экспериментальная часть: тестирование криопротекторов на мозговых органоидах
Исследователи начали с изучения более 100 химических соединений, оценивая их способность защищать клетки мозга от криоповреждений. В ходе скрининга была выявлена оптимальная комбинация MEDY, включающая:
- Метилцеллюлозу (0,5% масс.) – для стабилизации клеточных мембран
- Этиленгликоль (10% об.) – снижает образование кристаллов льда
- Диметилсульфоксид (DMSO, 10% об.) – проникает в клетки, предотвращая дегидратацию
- Ингибитор Y27632 (10 мкМ) – блокирует апоптоз после размораживания
Результаты
Выживаемость клеток после заморозки – >90% (по сравнению с <30% при стандартной криоконсервации).
Сохранение синаптической активности – 85-95% от исходного уровня (по данным электрофизиологии).
Долгосрочное хранение – органоиды сохраняли жизнеспособность даже после 18 месяцев в жидком азоте (-196°C).
Применение метода на живой ткани мозга человека
Для валидации технологии ученые использовали образцы коры головного мозга, полученные у пациентов с фармакорезистентной эпилепсией во время хирургического лечения.
Ключевые наблюдения:
- Структурная целостность нейронов сохранена (подтверждено иммуногистохимическим анализом).
- Эпилептиформная активность (патологические разряды) осталась неизменной после разморозки, что критично для исследований.
- Отсутствие значимого апоптоза через 72 часа после восстановления (по данным проточной цитометрии).
Перспективы применения технологии
Банкирование мозга – долгосрочное хранение образцов для исследований нейродегенеративных заболеваний (болезнь Альцгеймера, Паркинсона).
Персонализированная медицина – тестирование лекарств на замороженных тканях пациентов.
Криоконсервация органов – потенциальное применение для трансплантологии.
Метод MEDY преодолевает ключевое ограничение криобиологии – повреждение клеток льдом, открывая путь к безопасному замораживанию сложных нейронных сетей. Следующий этап – испытания на целых органах и клинические исследования.