3.1. Криоконсервация

Криоконсервация (от греч. κρύος — холод и лат. conservo — сохраняю) — это низкотемпературное хранение живых биологических объектов с возможностью восстановления их биологических функций после размораживания. Криоконсервация уже является неотъемлемой частью многих медицинских технологий. Замороженная плазма и клеточные элементы крови эффективно спасают раненых и обожженных людей.

Стволовые клетки пуповинной крови и других органов могут десятилетиями храниться в жидком азоте, ожидая своего часа, когда для спасения жизни и здоровья они могут быть разморожены и возвращены в организм заболевшего ребенка. Сегодня можно заморозить костный мозг, и в случае, если, например, пожарный или спасатель получает смертельную дозу радиации, его собственный, заранее замороженный костный мозг размораживается, отмывается от криопротектора и вводится внутривенно. Обреченный на мучительную смерть человек восстанавливает систему гемопоэза и возвращается к полноценной жизни.

Программные замораживатели — комплексные электронные устройства, предназначенные для обеспечения планомерного и точного охлаждения различных биологических объектов до низких и сверхнизких.

При некоторых видах злокачественных опухолей спасти ракового больного от неминуемой смерти могут только очень высокая доза специальных противоопухолевых химиотерапевтических препаратов и временное криосохранение его костного мозга. В высокой дозе противоопухолевые яды и токсины с большей вероятностью уничтожают опухолевые клетки, но при этом наносят организму больного непоправимый ущерб. Чтобы спасти от смертельно опасных осложнений химиотерапии, у онкологического пациента перед курсом лечения извлекается часть его собственного костного мозга и подвергается криоконсервации — сохранению в жидком азоте. Внутривенное введение своего же собственного размороженного костного мозга после окончания курса химиотерапии запускает механизмы регенерации и спасает человека уже не столько от рака, сколько от разрушительных последствий такого опасного системного лечения.

Особенно успешными оказались опыты по замораживанию генеративных органов — семенников и яичников. Этот подход даже рекомендован экспертами здравоохранения как одна из реальных возможностей восстановления детородной функции у людей, перенесших химио- и лучевую терапию при лечении рака в раннем возрасте.

Впервые в феврале 2007 года в Дании у Стинне Хольм Бергхольдт родился первый ребенок из замороженных половых желез — девочка, которую назвали Авиайа. Стинне Хольм было 27 лет, когда в 2004 году у нее была диагностирована редкая злокачественная опухоль кости — саркома Юинга. Перед химиотерапией, учитывая, что детей у пациентки на момент обнаружения опухоли не было, в виде эксперимента часть ее правого яичника была удалена, рассечена на тонкие полоски и заморожена. Это было сделано в надежде на то, что когда-нибудь в будущем, может быть, с помощью этих фрагментов органа способность к деторождению будет восстановлена.

Лечение саркомы химиотерапией оказалось успешным, но, как обычно бывает после химиотерапии, лекарства убили не только опухоль, но и клетки яичников девушки.

В сентябре 2004 года бельгийский профессор Жак Донне сообщил о первом рождении человека из оплодотворенной яйцеклетки, которая созрела в резвившимся фолликуле на пересаженном фрагменте коры яичника. Эта часть органа была предварительно заморожена и относительно длительно (7 лет) сохранялась вне тела в жидком азоте.

В 1997 году образцы коры яичников были взяты при отдельной операции до начала курса химиотерапии у женщины, больной лимфомой Ходжкина для того, чтобы избежать их необратимого токсического поражения. Ткани яичника подверглись криоконсервации с применением программного замораживателя (Planer, UK), и затем хранились в жидком азоте. После завершения химиотерапии у женщины возникла преждевременная недостаточность яичников.   В 2003 году после окончательного излечения от лимфомы сохраненные части корковой ткани яичника были аутотрансплантированы в организм женщины на свое место путем лапароскопической операции. Через пять месяцев после пересадки восстановились регулярные овуляторные циклы. А через одиннадцать месяцев в возрасте 32 лет Ойарда Туйрат забеременела естественным образом. Беременность протекала нормально и завершилась своевременным рождением здоровой девочки весом 3,72 кг.

Через несколько лет после окончания курса лечения и полного выздоровления от рака эта молодая женщина решила родить ребенка. В декабре 2005 года было принято решение разморозить полоски ткани половой железы и пересадить обратно к тому, что осталось от ее правого яичника. На удивление врачей, яичник женщины начал регенерировать и нормально заработал. После краткого гормонального курса для стимуляции производства яйцеклеток Стинне Хольм смогла зачать естественным путем и родить собственного здорового ребенка. Удивительно, но скоро Стинне Хольм забеременела естественным путем второй раз и родила второго здорового ребенка — Лукку.

Не менее впечатляют данные, полученные на животных в Японии. В 2006 году ученые сообщили о результатах уникального эксперимента. Репродуктивные органы самцов мышей хранились в обычном холодильнике при температуре –20 °С в течение 15 лет. Затем эти органы были вынуты из холодильника и разморожены. Из размороженных половых желез выделили сперматозоиды. Они были неподвижны, причем специальные тесты подтвердили, что они мертвы, хотя признаков деградации ДНК не было. После инъекции этих сперматозоидов в подготовленные ооциты (половые клетки самок) некоторые из них стали развиваться. После искусственного оплодотворения ооцитов сперматозоидами из размороженных семенников стали развиваться эмбрионы. Они были перенесены в организм самок мышей, которые благополучно родили здоровое потомство.

Исследуется применимость уникального явления — витрификации в криобиологии. При сверхбыстром замораживании молекулы воды не образуют кристаллические структуры — жидкость переходит в стеклообразное, аморфное состояние, и криоповреждения сводятся к возможному минимуму. Совсем недавно с помощью витрификации удалось заморозить почку кролика до температуры –45 °С. Эта почка была через некоторое время разморожена и пересажена в тело другому кролику. Пересаженная размороженная почка прижилась и стала нормально функционировать.