Mózg można zamrozić i odmrozić. Działa bez zarzutu!

Od dawna wiadomo, że zamrażanie skutecznie zapobiega rozkładowi materiału organicznego, ale nie jest to metoda idealna, bo powoduje pewne uszkodzenia. Gdy woda zamienia się w lód, kryształy rozrywają komórki i chociaż w przypadku rozmrażania żywności drobna zmiana konsystencji nie jest większym problemem, tak przy narządach lub tkankach chłodzonych do badań czy przeszczepów sytuacja wygląda zupełnie inaczej. 

Wygląda jednak na to, że naukowcy uporali się i z tym problemem. W ramach nowego badania zespół chińskiego Fudan University eksperymentował z różnymi związkami chemicznymi, aby sprawdzić, które z nich mogą pomóc zachować żywą tkankę mózgową podczas zamrażania. Zaczęli od testowania obiecujących substancji chemicznych na organoidach mózgu, czyli małych wyhodowanych w laboratorium strukturach, z których rozwijają się różne typy powiązanych komórek.

Organoidy te zanurzano w różnych substancjach chemicznych, a następnie zamrażano w ciekłym azocie na 24 godziny. Następnie szybko rozmrażano je w ciepłej wodzie i sprawdzono pod kątem funkcjonowania, wzrostu i oznak uszkodzeń komórkowych w miarę upływu czasu. Substancje chemiczne, które najlepiej chroniły minimózgi, przeszły do następnej rundy, która obejmowała różne kombinacje w podobnych testach zamrażania i rozmrażania.

Badacze w końcu opracowali najbardziej obiecującą mieszankę, którą nazwali MEDY od czterech głównych składników: metylocelulozy, glikolu etylenowego, DMSO i Y27632. Kolejnym etapem było wyhodowanie organoidów mózgu w różnym wieku, od czterech tygodni do ponad trzech miesięcy, zamrożenie ich w MEDY, rozmrożenie, a następnie monitorowanie przez kilka tygodni.

Co ciekawe, organoidy mózgowe zakonserwowane w MEDY wykazywały podobne wzorce wzrostu i funkcjonowania do tych, które nigdy nie zostały zamrożone. Warto wyjaśnić tu, że jedna partia była zamrożona w MEDY aż na 18 miesięcy i nadal wykazywała podobną ochronę przed uszkodzeniami po rozmrożeniu. Zespół zamroził także próbki żywej tkanki mózgowej pobranej od pacjenta z padaczką i odkrył, że i tu MEDY chroni je przed uszkodzeniem.

Proces ten nie zakłócił struktury komórek mózgowych, a nawet uchronił patologie padaczki - to zdaniem badaczy szczególnie ważne, ponieważ oznacza, że próbki można zamrozić do późniejszych badań lub analiz bez uszkodzeń powstałych w wyniku procesu zamrażania, co mogłoby wpływać na wyniki.

Ale po co mrozić mózg, zapytacie? Nowa metoda opisana w magazynie Cell Reports Methods umożliwia dłuższe przechowywanie organoidów i próbek mózgu do celów badań biomedycznych, ale docelowo będzie można ją też zastosować do całych mózgów i innych tkanek.