L'obiettivo è quello di rendere ovuli umani, tessuto ovarico, vasi sanguigni, persino organi interi disponibili quando necessario.
Per arrivarci, i ricercatori sono direttamente a confronto le tecniche di congelamento lento, utilizzato con successo da decenni per conservare lo sperma ed embrioni, a un metodo più rapido di crioconservazione che trasforma i tessuti in vetro in strutture simili.
Studi di Fase I in corso presso il Medical College of Georgia stanno confrontando i due approcci nel tessuto ovarico umano e le uova, o ovociti, così come human-like del tessuto ovarico mucca e uova.
Iniziano con tessuti riproduttivi, perché le giovani donne con tumore produrre una necessità impellente e sono un buon modello per altri tessuti e organi.
"Quello che dicono i pazienti è che in questo momento lo standard di cura per le persone che stanno attraversando la terapia del cancro è quella di utilizzare donatrici di ovuli più tardi," dice il Dott. M. Adelina Emmi, endocrinologo riproduttivo e direttore medico del MCG Laboratori riproduttiva di Augusta.
Trattamento per la leucemia e del collo dell'utero, alle ovaie, al seno o altri tumori spesso lascia le donne infertili, perché la chemioterapia sistemica e radioterapia mirata, progettate per uccidere le cellule tumorali in rapida diffusione, anche in grado di distruggere dinamico tessuto riproduttivo.
"Non penso che quando si è di fronte alla realtà che si può morire, la tua fertilità è la cosa più importante si sta pensando o parlando, ma ci sono un sacco di donne interessate a parlarne", dice il Dott. Emmi . Spera che il suo lavoro con il dottor Ying C. Song, cryobiologist, un giorno darle più da dire.
Si stanno raccogliendo tessuto ovarico da anni i volontari 16-37 che hanno bisogno di tessuto prelevati per qualche altro motivo che il cancro, come ad esempio un intervento di isterectomia per patologia benigna, dice il Dott. Song, MCG professore clinico associato presso MCG e direttore di ricerca per Augusta-based Xytex Ricerca / Xytex internazionale. Collaboratori presso l'Università del Texas Health Science Center e MD Anderson Cancer Center stanno facendo lo stesso.
Con un po 'del tessuto, che stanno utilizzando crioconservazione convenzionale. Sostanze chimiche per proteggere le cellule dai rischi di congelamento sono aggiunti prima di prendere il tessuto da la temperatura del frigorifero di 4 gradi centigradi a meno 80 gradi Celsius oltre due e mezzo ore. Più tardi, azoto liquido che serve per meno 196 gradi
"È stato messo in un controllo del tasso congelatore che porta giù il grado centigrado della temperatura al minuto in modo che la temperatura scende molto, molto lentamente", afferma il Dott. canzone.
Raffreddamento lento funziona bene per i tessuti semplici, come gli embrioni sperma o anche, e di sangue. "Nel sangue, per esempio, la crioconservazione convenzionale congela la parte liquida, ma non le cellule all'interno. Blocca liquido e l'acqua all'interno delle cellule si muove fuori a poco a poco in modo che disidratano," il Dott. canzone spiega.
Ma, per strutture più complesse, come un uovo umano o tessuto ovarico, con conseguente formazione di ghiaccio può essere distruttiva. "Cristalli di ghiaccio rompere il tuo organelli all'interno. Questo è ciò che fa male uova, che sono molto delicati", dice.
"Quando si indurre l'ovulazione con un ormone o naturalmente, si ottiene la separazione ultimo dei cromosomi, da 46 a 23," dice il Dott. Emmi. Che la separazione permette ad un futuro bambino per ottenere la metà dei suoi cromosomi dalla madre e metà dal padre. Fragile mandrini, che in fila cromosomi per la divisione, si rompono facilmente durante il congelamento in modo cromosomi non può dividere correttamente. Di solito l'embrione risultante muore. Inoltre, la fecondazione è improbabile poiché congelamento indurisce spesso guscio esterno dell'uovo che lo sperma deve penetrare.
"Ecco perché abbiamo cercato di sviluppare la tecnologia senza congelamento," dice il Dott. Song, che ha sperimentato l'uso di vetrificazione nei vasi sanguigni, cartilagine e valvole cardiache.
Vetrificazione, che prende il tessuto da temperatura ambiente a meno-100 gradi Celsius in soli 20 minuti, si solidifica in un tessuto trasparente, simile al vetro struttura meno l'opacità di cubetti di ghiaccio e carni congelate, un segno rivelatore di cristalli di ghiaccio all'interno.
Il dottor Song, la cui ricerca di laboratorio è in MCG incubatori biotecnologici, ha sviluppato crioprotettori che può essere utilizzato in modo sicuro, in dosi elevate, nonché gli agenti per aiutare a proteggere i tessuti durante l'ultra-rapido processo di de-vetrificazione.
"Le persone usano basse concentrazioni di crioprotezione perché sono tossici", dice. "Il problema è, se si utilizzano concentrazioni più basse, non si può ottenere vetrificazione vero". Gli agenti sono necessari per intercettare l'acqua in modo che non si forma ghiaccio. Interessante notare che se piccoli cristalli di ghiaccio si formano durante il raffreddamento, possono ottenere maggiore durante de-vetrificazione, che si svolge in pochi secondi.
"Abbiamo sviluppato una soluzione in cui siamo in grado di scaldare i tessuti in meno di cinque minuti e ancora non ottieni la formazione di ghiaccio", dice il dottor canzone, aggiungendo che la formazione di ghiaccio a parte, è difficile disgelo solido tessuto a temperatura ambiente nel giro di pochi secondi, che significa l'attuale approccio potrebbe avere un uso estremamente limitato.
Uno studio ha pubblicato nel marzo 2000 in Nature Biotechnology ha mostrato l'approccio che usa funziona bene, almeno nei vasi sanguigni. "Adesso vogliamo provare questo sulle uova e tessuto ovarico e vedere se siamo in grado di sviluppare una tecnologia robusta e migliorare i risultati," il Dott. canzone dice.
In seguito, i ricercatori metteranno tessuto ovarico conservato in entrambi i modi in topi per vedere se sopravvive e inizia a creare i collegamenti necessari.