Исследователи из Университета Миннесоты (США) вернули часть функций почкам свиней, которые провели год при температуре –150 °C. Одна из почек, пролежав в криогенном хранилище 366 дней, после размораживания снова начала вырабатывать мочу. Результаты эксперимента, опубликованные 19 октября 2026 года в препринте на платформе bioRxiv (пока не прошли рецензирование), открывают путь к долгосрочному хранению донорских органов, хотя до клинического применения ещё далеко.

Главная проблема при заморозке крупных органов — образование кристаллов льда, разрушающих клетки и сосуды. Чтобы избежать этого, учёные применили метод витрификации (стеклования), при котором жидкости переходят в твёрдое стеклообразное состояние без кристаллизации. Однако для этого требуются высокие концентрации криопротекторов — веществ, которые сами по себе могут быть токсичны для тканей.

Авторы работы Эрик Фингер (Erik Finger) и Джон Бишоф (John C. Bischof) признали, что «много раз терпели неудачу в прошлом». Прорыв произошёл после того, как они разработали новый криопротекторный коктейль PEZ42, заменив токсичную формамид на пропиленгликоль. Через сосуды почки сначала пропускали растворы с низкой концентрацией защитных веществ при +4 °C, постепенно повышая её и одновременно охлаждая орган до –15 °C. Затем в ткани вводили наночастицы оксида железа, покрытые диоксидом кремния, и погружали почку в жидкий азот, доводя температуру до –150 °C.

Размораживание — не менее сложный этап: если греть снаружи, поверхность оттает быстрее центра, что спровоцирует образование льда внутри. Команда решила эту проблему, применив принцип индукционной плиты: переменное магнитное поле заставляет наночастицы железа нагреваться, превращая каждую из них в микроскопический источник тепла внутри органа. Благодаря этому почка перешла от –150 °C до примерно –10 °C менее чем за шесть минут. После этого криопротекторы отмыли и приступили к тестам.

Восемь витрифицированных почек подключили к контуру с оксигенированной кровью при 37 °C на два часа. Для сравнения использовали свежие органы, почки, хранившиеся 24 часа в холодильнике, и почки, обработанные только криопротекторами (без заморозки). У витрифицированных образцов восстановились кровоток, потребление кислорода и выработка мочи, однако фильтрационная способность оказалась ниже: клиренс креатинина (показатель выведения отходов) составил лишь около трети от уровня почек, хранившихся сутки на холоде. Почкa, пролежавшая год, дала меньше мочи, чем большинство образцов, хранившихся от одного до семи дней.

Три витрифицированные почки пересадили свиньям-реципиентам. Они немедленно начали получать кровь и вырабатывать мочу, однако наблюдение длилось всего два часа, и в пересаженных органах обнаружили больше сосудистых повреждений и кровоизлияний, чем в контрольных. При этом почки, обработанные только криопротекторами (без заморозки), показали сходные результаты, что указывает на токсичность самих защитных веществ как главную причину остаточных повреждений.

Рамон Риско (Ramón Risco), профессор прикладной физики Севильского университета, не участвовавший в исследовании, назвал «настоящей медицинской и социальной революцией» саму возможность хранить орган в течение длительного времени. В то же время он предупредил, что почка подвергается «серии агрессий» — воздействию криопротекторов, экстремальному охлаждению и введению наночастиц, которые могут распределяться неравномерно, вызывать перепады температуры при разогреве и оставаться в тканях (в эксперименте следы железа действительно нашли в некоторых образцах).

Контекст проблемы: в Испании в 2025 году из 4629 почек, изъятых у умерших доноров, 1027 так и не были имплантированы. Возможность замораживать органы на месяцы позволила бы тщательнее оценивать их качество, подбирать реципиента и доставлять без спешки. Авторы работы также отмечают, что банки замороженных органов можно использовать для изучения болезней и тестирования лекарств на настоящих человеческих тканях — ещё до того, как технология дойдёт до трансплантации. Параллельно группа уже добилась снижения токсичности криопротекторов для сердец и успешно витрифицировала и разморозила печень крыс, хотя восстановить в ней полноценный кровоток и выработку желчи пока не удалось.