O krioprezervaciji se često govori kao o pitanju uspjeha ili neuspjeha: netko je očuvan ili nije. U stvarnosti je riječ o spektru kvalitete, a nekoliko konkretnih zapreka određuje gdje će se pojedini postupak na njemu nalaziti.
Nijedna od njih nije nepoznanica. Svaka je konkretan inženjerski problem za koji se već traže i razvijaju rješenja.
Lanac, redoslijedom kojim se odvija
Pet zapreka opisanih u nastavku nije popis, nego slijed. Svaka proizlazi iz prethodne, pa neuspjeh na početku otežava sve što slijedi.
Vrijeme: ishemija se nastavlja
Od trenutka kad srce prestane kucati, mozak trpi ishemiju. Svaki dosad krioprezervirani pacijent pretrpio je određeni stupanj ishemije. Pitanje je samo koliku.
Kad na terenu nije prisutan tim u pripravnosti (standby tim), postupku može prethoditi topla ishemija, a zatim višesatna hladna ishemija. Topla je ishemija znatno razornija.
Struka danas stupanj ishemije mjeri, a ne samo opisuje, pokazateljima kao što je S-MIX. Vrijeme je jedan od najvažnijih čimbenika kvalitete, a cijeli je postupak usmjeren na što kraće kašnjenje i ograničavanje staničnog propadanja.
Problem reperfuzije nakon odgode
Ishemija ostavlja posljedicu. Kad je tkivo neko vrijeme bilo bez opskrbe krvlju, perfuzijsku otopinu često nije moguće jednostavno ponovno provesti kroz njega.
U mikrocirkulaciji se nakon ishemije često ne može ponovno uspostaviti perfuzija. U studijama odgođene perfuzije ni unaprijed primijenjeni antikoagulansi ni naknadno primijenjeni lijekovi za razgradnju ugrušaka nisu uspjeli obnoviti protok.
Blokada, dakle, nije ponajprije posljedica zgrušavanja. Riječ je o strukturnom problemu: endotelne stanice bubre i sužavaju kapilare, tekućina u okolnom tkivu dodatno ih pritišće, a krvne stanice mogu postati toliko krute da začepe preostali prostor za protok.
Ako otopina ne dopre ravnomjerno do tkiva, dijelovi mozga ostaju nezaštićeni, koliko god otopina bila dobra.
Led i visok udio vode u ljudskom tijelu
Ljudsko tijelo sastoji se od otprilike 60% vode, a voda se pri smrzavanju širi za oko 9%, pri čemu se led stvara uglavnom u prostorima između stanica.
To mehanički razara stanice i osmotski izvlači vodu iz njih. Vitrifikacija se primjenjuje umjesto klasičnog smrzavanja upravo zato da bi se spriječilo stvaranje leda.
No uspješnost vitrifikacije ovisi o tome koliko je krioprotektant ravnomjerno raspoređen u tkivu. Svugdje gdje sredstvo ne dopre, led se i dalje može stvoriti.
Toksičnost i uski prostor između dviju opasnosti
Tvari koje sprječavaju stvaranje leda mogu biti toksične u potrebnim koncentracijama, a tkivo pri hlađenju može pretrpjeti i hladnu ozljedu.
Koncentracija mora biti dovoljno visoka da omogući vitrifikaciju, ali dovoljno niska da ne izazove prekomjernu toksičnost. Hlađenje mora biti dovoljno brzo da spriječi stvaranje leda, ali dovoljno kontrolirano da se izbjegne toplinski stres.
Proširivanje tog uskog raspona bilo je cilj višegeneracijskog razvoja kemije otopina, a povijest tih postupaka u velikoj je mjeri povijest njegova postupnog širenja.
Pucanje tkiva na najnižim temperaturama
Vitrificirano tkivo nalazi se u staklastom stanju, koje pri dovoljno velikom toplinskom stresu može popucati.
Hlađenje sve do -196°C može uzrokovati mikroskopske pukotine, pa se hlađenje provodi što postupnije, u mjeri u kojoj to okolnosti dopuštaju.
To je jedan od razloga za razvoj pohrane na srednjim temperaturama, pri kojima se pacijenti održavaju ispod temperature staklastog prijelaza, ali iznad temperature tekućeg dušika.
Zašto se kvaliteta stvarno razlikuje od osobe do osobe
Kad se lanac sagleda u cjelini, slijedi nezgodan zaključak. Dva člana koja potpišu isti ugovor mogu biti krioprezervirana uz mjerljivo različitu kvalitetu očuvanja.
Razlika rijetko proizlazi iz protokola. Proizlazi iz okolnosti u kojima se protokol morao primijeniti.
Kod očekivane smrti, uz prisutan standby tim, s hlađenjem se može započeti nekoliko sekundi nakon zastoja srca. Smrt bez svjedoka, daleko od tima, to ne dopušta.
Nakon nekih smrti zakon nalaže prethodnu obdukciju, a neke okolnosti posve isključuju mogućnost očuvanja. Ti su slučajevi opisani u tekstu „Kada krioprezervacija nije moguća”.
Prijevoz dodatno produljuje postupak, pa logističke i administrativne prepreke imaju izravne tehničke posljedice.
Odgovor na te razlike nije općenito marketinško obećanje. To su mjerenje, transparentnost i postupci provjere kvalitete koji bilježe što se u svakom slučaju stvarno dogodilo.
Član ima pravo znati stvarne pokazatelje kvalitete, čak i kada su razočaravajući.
Što se zapravo poboljšava
Svaka je od tih pet karika predmet aktivnog istraživanja i nijedna danas nije ondje gdje je bila prije desetljeća.
Otopine su manje toksične. Timovi i postupci danas mogu brže doći do pacijenata. Opisne ocjene sve se više zamjenjuju mjerljivim pokazateljima.
Pohrana na srednjim temperaturama izravno smanjuje rizik od pucanja tkiva, a skladišni objekt projektiran je za stabilno održavanje uvjeta čuvanja desetljećima.
Taj je rad opisan u tekstovima „Unapređenje struke” i „Naše inicijative za istraživanje i razvoj”.
Temeljni izazovi ostali su isti. Potrebno je brzo doći do pacijenta, obnoviti cirkulaciju, ravnomjerno rasporediti krioprotektant, postići vitrifikaciju bez prekomjerne toksičnosti i ohladiti tkivo bez pucanja.
Svaka od tih točaka i danas može ugroziti kvalitetu očuvanja, a konačni ishod određuje najslabija, a ne najjača karika.
Sažetak: Kvaliteta očuvanja ovisi o ograničavanju ishemije, obnavljanju cirkulacije, ravnomjernoj raspodjeli krioprotektanta, kontroli toksičnosti, izbjegavanju leda i upravljanju toplinskim stresom. Slabost u bilo kojem koraku može umanjiti rezultat.
Istražite ovaj praktični alat
Upotrijebite interaktivni alat za istraživanje pitanja u ovom članku.
Učitavanje interaktivnog alata...
Preporučeno štivo