// المحتويات
على مدى عام ويوم، بقيت كلية خنزير عند درجة −150 مئوية. وبحسب صور الباحثين وقراءات الحرارة، لم تتكوّن داخلها أي بلّورات جليد: تصلّب النسيج كما يتصلّب الزجاج. ثم أُعيد تسخينها في نحو ست دقائق، من الداخل. فقد ضُخّت في أوعيتها الدموية مسبقًا جسيمات من أكسيد الحديد، أي الصدأ ببساطة، ثم شُغّل مجال مغناطيسي: ميكروويف يسخّن الصدأ بدل الماء. وعلى جهاز ضخّ، أنتجت الكلية التي خُزّنت سنة كاملة بولًا. أما ثلاث كلى أخرى مزجَّجة فقد زُرعت في خنازير، وتورّدت فورًا. يصف فريق من جامعة مينيسوتا التجربة في دراسة أولية على bioRxiv بتاريخ 14 أكتوبر 2026.
لكن هذه الكلى، وإن أنتجت البول، فهي في الساعات الأولى تنقّي الدم من الفضلات أسوأ من الكلى الطازجة بنحو 50 مرة. والمشتبه به الرئيسي هو مضاد التجمد الذي تُنقع فيه الكلية قبل التبريد. ومع ذلك فالخطوة حقيقية: تزن كلية الخنزير نحو 100 غرام وتقارب الكلية البشرية حجمًا، بينما لم تُزرع حتى الآن بعد التسخين النانوي سوى كلى الفئران التي يبلغ وزنها غرامًا واحدًا تقريبًا.
ست وثلاثون ساعة على الثلج
يُنقل العضو المتبرَّع به اليوم في صندوق مبرّد مليء بالثلج، وساعته تدور. يصمد القلب والرئتان من ست إلى ثماني ساعات، والكبد نحو 12 ساعة، والكلية حتى 36. هذه هي الأرقام التي أوردتها STAT عام 2023، حين أشارت أيضًا إلى أن نحو 100 ألف شخص في الولايات المتحدة كانوا على قائمة الانتظار، وأن 17 منهم كانوا يموتون كل يوم.
هذه الساعات تحوّل كل عملية زرع إلى سباق. فكثيرًا ما يذهب العضو إلى من يسكن الأقرب لا إلى الأنسب. ولا يتسع الوقت كذلك لتهيئة الجهاز المناعي للمتلقّي، ولذلك يتناول كل من يتلقى كلية متبرَّعًا بها تقريبًا أدوية مثبّطة للمناعة مدى الحياة. وهذه الأدوية ترفع خطر العدوى والسرطان.
تخيّل الآن مستودعًا بدل السباق. تنتظر الكلية في المخزن أشهرًا، بينما يبحث الأطباء بهدوء عن المتلقّي الأكثر توافقًا ويجهّزونه. قال كيفن مايير، الذي يدير هيئة التبرع بالأعضاء LifeGift في تكساس، لمجلة MIT Technology Review إن تخزين الأعضاء سنة كاملة سيغيّر عمليات الزرع جذريًا. ويتصوّر بنوكًا لكل أنواع الأعضاء، لا الكلى وحدها، يتوفر فيها العضو المناسب عند الطلب حين لا يحتمل المريض الانتظار، كما في بعض حالات الجرعات الزائدة من العقاقير أو الإصابات بالرصاص.
الجليد يقطع والحرارة تشقّ
الجليد هو العدو. فالتجميد العادي يقتل العضو؛ إذ يتحول الماء في الخلايا إلى بلّورات تمزّق النسيج. لذلك لا يجمّد الباحثون الأعضاء، بل يحاولون تحويلها إلى زجاج.
ولمنع تكوّن الجليد يُنقع النسيج في مواد حافظة للتبريد. وهي تعمل كنوع من مضادات التجمد، وهي سامة. أحد مكوّناتها الرئيسية، إيثيلين غليكول، هو المادة نفسها التي يسكبها السائقون في مبرّد السيارة. وكلما كان المحلول أقوى، كان أقدر على صدّ الجليد وأشدّ إيذاءً للخلايا.
التبريد نصف المهمة فقط. أما إعادة التسخين فأصعب. سخّنه من الخارج، كدجاجة مجمّدة تذوب في المغسلة، فتدفأ الطبقات الخارجية قبل اللبّ. وحينها قد ينمو الجليد في الوسط البطيء الدفء، وقد يشقّ فرق الحرارة الزجاج. وهذا السبب نفسه الذي يجعل مكعب الثلج ينفلق حين تُسقطه في مشروب دافئ.
يعالج الفريق بقيادة إريك فينغر وجون بيشوف هذه المشكلة بالتسخين النانوي. يُضخّ محلول من جسيمات أكسيد الحديد النانوية عبر الأوعية الدموية للكلية، ثم يُشغَّل مجال مغناطيسي متناوب. تسخن الجسيمات، فتظهر الحرارة في أنحاء العضو دفعة واحدة بدل أن تزحف من السطح. فلا يتخلف أي جزء من الكلية عن بقية أجزائها.
أرنب وخمسة جرذان وخنزير
لهذه القصة سلف. ففي عام 2009 وصف عالم الأحياء البردية غريغوري فاهي أرنبًا استعاد كليته بعد أن بُرّدت إلى نحو −130 مئوية. استُؤصلت الكلية الأخرى، وعاش الحيوان على الكلية المزجَّجة 48 يومًا قبل أن يُقتل رحمةً لفحصه. كان الأرنب الوحيد الذي نجا من بين عدة أرانب، ووصف المؤلفون أنفسهم النتيجة بأنها حالة فردية.
جاءت الخطوة التالية من مينيسوتا عام 2023. بقيت كلى جرذان يبلغ وزنها غرامًا تقريبًا عند −150 مئوية حتى 100 يوم. وبعد التسخين النانوي زُرعت. نجا الجرذان الخمسة جميعًا، وخلال شهر كانت الكلى تعمل بالكامل. وقال فاهي نفسه لـSTAT في حينها إن الكلى كانت متضررة بشدة: «كانت كلى في ذروة العمر وفي صحة تامة، ومع ذلك بالكاد نجت».
استغرق الانتقال من غرام إلى مئة غرام ثلاث سنوات. فالبرد يتحرك أبطأ داخل كلية كبيرة، ولم يكن المحلول القديم قادرًا على حمايتها من الجليد في الوقت المناسب. وكان على الفريق تصميم خليط جديد وجدول تبريد جديد.
ما الذي في المحلول وكيف يجري التبريد
يسمى المحلول PEZ42 وتركيزه 60%. ويحتوي على 22.3% من ثنائي ميثيل سلفوكسيد، و20.8% من إيثيلين غليكول، و12.9% من بروبيلين غليكول، ومثبّطين صناعيين للجليد. تُحمَّل الكلية به عند −15 مئوية، ثم يُمرَّر محلول الجسيمات النانوية لمدة 7 إلى 7.5 دقيقة.
بُرّد لبّ الكلية بمعدل وسطي قدره 3.15 مئوية في الدقيقة. وعند نحو −114 مئوية ثُبّتت درجة الحرارة 100 دقيقة لتخفيف الإجهاد في الزجاج، ثم بُرّدت بمعدل نصف درجة في الدقيقة حتى −150 مئوية. جرى التسخين على مرحلتين، بنحو 23 و32 مئوية في الدقيقة، واستغرق من 340 إلى 350 ثانية. وهذا أسرع بـ14 مرة من العتبة التي يبدأ دونها الجليد بالنمو أثناء التسخين في محلول مخفّف قليلًا.
ماذا أظهرت 32 كلية
قال فينغر، جرّاح الزرع وأحد قادة العمل، لمجلة MIT Technology Review إنه لم يكن يعلّق آمالًا كبيرة قبل عشر سنوات. وبعد آخر عملية زرع خرج من الغرفة وقال: «هذا أمر كبير». وعن الكلى المعاد تسخينها يقول ببساطة: «تتورّد على الفور».
استخدمت التجربة 32 كلية في أربع مجموعات: طازجة، ويوم على الثلج، ومنقوعة في المادة الحافظة فقط، ومزجَّجة. وكانت ثماني منها مزجَّجة. قضى معظمها من يوم إلى سبعة أيام في البرد، وقضت إحداها 366 يومًا. أما الكلية التي خُزّنت سنة فلم تُزرع، بل اختُبرت على جهاز ضخّ يمرّر سائلًا دافئًا مؤكسَجًا عبر العضو. وقد أنتجت بولًا، وإن كان أقل من غيرها.
زُرعت ثلاث كلى مزجَّجة في خنازير وراقبوها ساعتين. تدفّق الدم فيها بانتظام، وظهر البول فورًا. وأنتجت حتى بولًا أكثر من الكلى التي بقيت يومًا على الثلج، لكنه أقل من نصف ما أنتجته الكلى الطازجة (متوسط 181 مل لكل 100 غرام من النسيج، مقابل 73 و411).
لكن البول ليس الاختبار الحقيقي. فالكلية العاملة يجب أن تنقّي الدم، ويُقاس ذلك بتصفية الكرياتينين: كم من الدم تنقّيه الكلية من هذه الفضلة في الدقيقة. وهنا كانت الكلى المزجَّجة أسوأ من الطازجة بنحو 50 مرة، وأسوأ ثلاث مرات من كلى الثلج (1.0 مقابل 47.8 و3.6). والكلية القادمة من الثلج بالكاد تعمل أيضًا في ساعاتها الأولى، فهذه هي المقارنة المنصفة. ومع ذلك تبقى الفجوة واسعة.
تحت المجهر، أظهرت الكلى المزجَّجة تلفًا في أنابيبها. وهي القنوات الدقيقة التي تعيد فيها الكلية الماء والمواد النافعة إلى الدم. وبعد الزرع تضررت جدران الأوعية الدموية أيضًا. والمشتبه به الرئيسي لدى الباحثين هو المحلول السام: فالكلى التي نُقعت فيه فقط ولم تُجمَّد أبدًا تُظهر تلفًا يقارب ذلك. ولا يمكن إثبات هذا تمامًا، لأن تلك الكلى لم تُزرع قط في خنازير.
نصف إنجاز
يقرأ الزملاء النتيجة قراءات مختلفة. فقد وصف عالم الأحياء البردية بيتر كيلبرايد، أحد مؤسسي شركة Kyros Kairos، النتيجة بأنها إنجاز يحلّ نصف المشكلة. وبحسب الأرقام أعلاه، حُلّت مسألة التخزين وإعادة التسخين دون جليد، ولم تُحلّ المهمة الأساسية للكلية، وهي تنقية الدم. أما أستاذ هارفارد محمد تونر فهو أقرب إلى العمل. فهو نائب مدير ATP-Bio، المركز الذي تموّل المؤسسة الوطنية للعلوم الأمريكية العمل من خلاله. وقد قال لموقع Gizmodo إنه صار بالإمكان الآن إيقاف الزمن البيولوجي في عضو معقّد مؤقتًا بأمان.
ما الذي لم تُثبته التجربة بعد
حدّد المؤلفون الحدود بأنفسهم. إنها دراسة أولية. لم تخضع لمراجعة الأقران بعد. أُجريت ثلاث عمليات زرع في كل مجموعة، ودامت المراقبة ساعتين، فلا أحد يعرف إن كان خنزير سيعيش على كلية كهذه أسبوعًا أو شهرًا. واختُبر التخزين سنة كاملة على كلية واحدة فقط. ولم تغطِّ مقاييس الحرارة العضو كله، فلا يمكن استبعاد بلّورات جليد صغيرة جدًا. ومع ثلاثة خنازير لا يمكن حتى إثبات أن الكلية المزجَّجة ليست أسوأ من كلية الثلج.
وتريد المجموعة بعد ذلك زرع كلى مزجَّجة في خنازير على المدى الطويل ومتابعتها أسابيع. كما تبحث عن مواد حافظة للتبريد أقل سمّية. ثم تأتي الكلى البشرية التي رُفضت للزرع. ويأمل فينغر أن يلتئم بعض التلف من تلقاء نفسه أو أن يمكن علاجه على جهاز الضخّ. ويرى أيضًا أن الكلى البشرية قد تتحمل العملية أفضل من كلى الخنازير.
أما أشد القضاة صرامة، مرة أخرى، فهو فاهي، صاحب الأرنب الذي عاش على كلية مزجَّجة 48 يومًا عام 2009. فهو يصف استعادة تدفق الدم بأنها مهمة جدًا، لكن التلف يقلقه. وحكمه: «لا يمكننا أن نعرف من هذه التجارب إن كانت هذه الكلى ستدعم الحياة أم لا».
