Les avancées scientifiques dans le domaine de la cryopréservation des organes ouvrent de nouvelles possibilités pour les transplantations. Une équipe de chercheurs a développé une technique innovante utilisant des nanoparticules magnétiques pour améliorer le processus de décongélation des tissus, offrant ainsi un espoir renouvelé aux patients en attente de greffe.
En août 2024, plus de 114 000 personnes figuraient sur la liste d’attente nationale de transplantation aux États-Unis, selon le Réseau d’approvisionnement en organes et de transplantation. Malheureusement, environ 6 000 patients décèdent chaque année avant de recevoir un organe. La perte d’organes pendant le transport constitue l’une des raisons principales de cette situation critique.
Les méthodes actuelles de conservation par le froid présentent des limites, notamment lorsque des retards entraînent un réchauffement prématuré des organes. Bien que des techniques de congélation rapide aient été développées pour un stockage à long terme, le processus de décongélation reste problématique en raison de la formation de cristaux de glace potentiellement dommageable pour les tissus.
La technique du « nanowarming »
Pour résoudre ce problème, Yadong Yin et ses collègues ont perfectionné une technique appelée «nanowarming», initialement développée par John Bischof. Cette méthode utilise des nanoparticules magnétiques et des champs magnétiques pour décongeler rapidement, uniformément et en toute sécurité les tissus congelés.
L’équipe de recherche a récemment mis au point des nanoparticules magnétiques qui, lorsqu’elles sont exposées à des champs magnétiques alternatifs, génèrent de la chaleur. Cette chaleur a permis de décongeler rapidement des tissus animaux stockés à -150 degrés Celsius dans une solution contenant ces nanoparticules et un agent cryoprotecteur.
Une approche en deux étapes pour un contrôle précis
Les chercheurs ont élaboré une approche en deux étapes pour contrôler plus finement les taux de réchauffement. Le processus, décrit dans une nouvelle étude publiée dans Nano Letters, se déroule comme suit :
1. Les cellules cultivées ou les tissus animaux sont immergés dans une solution contenant des nanoparticules magnétiques et une substance cryoprotectrice, puis congelés avec de l’azote liquide.
2. Dans la première phase de décongélation, un champ magnétique alternatif initie un réchauffement rapide des tissus animaux.
3. Lorsque les échantillons approchent de la température de fusion de l’agent cryoprotecteur, un champ magnétique statique horizontal est appliqué.
4. Ce second champ réaligne les nanoparticules, ralentissant efficacement la production de chaleur.
Des résultats encourageants pour l’avenir des transplantations
L’application de cette méthode à des fibroblastes cutanés humains cultivés et à des artères carotides de porc a montré des résultats encourageants. Les chercheurs ont constaté que la viabilité cellulaire restait élevée après un réchauffement de quelques minutes, suggérant que la décongélation était à la fois rapide et sûre.
Le Dr Yin a conclu : «La capacité à contrôler finement le réchauffement des tissus nous rapproche d’un pas de la cryopréservation des organes à long terme et de l’espoir de réaliser davantage de transplantations vitales pour les patients.»
Cette avancée scientifique pourrait transformer le domaine de la transplantation d’organes, offrant de nouvelles perspectives pour les patients en attente de greffe et améliorant potentiellement les taux de réussite des interventions.
Légende illustration : Une nouvelle méthode de congélation et de réchauffement en toute sécurité des organes et des tissus pourrait permettre d’allonger le délai de réalisation de greffes susceptibles de sauver des vies.
Article : « Stable Platform for Mevalonate Bioproduction from CO2 »- DOI : 10.1021/acssuschemeng.4c03561 – Publication dans la revue ACS
