Уловка тихоходок может улучшить криоконсервацию крови

Тихоходки, или водяные медведи, известны способностью выживать в экстремальных условиях — при замораживании, обезвоживании и даже в космическом вакууме. Они защищают себя с помощью особых белков, и исследователи использовали эти белки в попытке создать более простую и действенную стратегию сохранения эритроцитов человека и животных. Публикуя в ACS Applied Materials & Interfaces, исследователи сообщают, что предложенный ими метод, проще текущей процедуры с глицерином, позволил восстановить количество эритроцитов у анемичных мышей после криоконсервации.

Тихоходки выживают там, где большинство организмов погибают, и исследователи даже наносили им крошечные татуировки, не отмечая заметной реакции животных. Изучая механизмы их жизнеспособности, авторы надеются перенести эти решения на защиту человеческих и других клеток.

Одно из возможных применений — криоконсервация эритроцитов, когда редкие группы крови нужно хранить длительно до момента использования. В настоящее время клетки обычно обрабатывают глицерином, чтобы предотвратить образование кристаллов льда при замораживании; глицерин затем удаляют перед переливанием, и этот этап может повреждать клетки. Тихоходки предлагают иной вариант: у них есть белки CAHS — белки, обильно растворимые в цитозоле — которые помогают выживать в экстремуме. Эти белки взаимодействуют с трегалозой, сахаром, который стабилизирует клеточные мембраны и белки; трегалозу часто применяют для уменьшения «ожогов» замороженных продуктов. Исследователи во главе с Хуэй Яном и Лемингом Саном изучили, может ли сочетание белков CAHS и трегалозы защитить мышиные эритроциты лучше, чем глицерин.

По словам авторов, это была их первая попытка адаптировать механизм необычайной жизнеспособности тихоходок к практической стратегии сохранения клеток. После размораживания состав на основе CAHS и трегалозы можно легко удалить центрифугированием. До 89% мышиных эритроцитов, криоконсервированных с помощью нового метода, полностью восстанавливались по сравнению примерно с 82% клеток, замороженных с использованием глицерина. Команда также протестировала биосовместимость: после замораживания, оттаивания и промывки такие клетки крови ввели мышам с анемией — переливание криоконсервированной крови значительно улучшило число эритроцитов и уровни гемоглобина, не вызвав выраженного воспалительного ответа.

Авторы отмечают, что работа может послужить основой для разработки более эффективных стратегий криоконсервации и в перспективе привести к способам защиты крови, пригодным для более простых условий хранения, включая комнатную температуру, но для этого потребуются дополнительные исследования.

Авторы признают финансирование со стороны Национального фонда естественных наук Китая, Фонда фундаментальных и прикладных фундаментальных исследований Гуандуна и Плана фундаментальных исследований естественных наук провинции Шэньси.