Ginjal Disimpan Setahun pada −150 °C, lalu Dihangatkan Kembali dengan Magnet

Setahun dan sehari, ginjal babi bersemayam pada suhu minus 150 °C. Menurut pencitraan dan pembacaan suhu para penulis, tidak ada es yang tumbuh di dalamnya: jaringannya mengeras seperti kaca. Lalu ginjal itu dihangatkan kembali dalam sekitar enam menit, dari dalam. Partikel besi oksida, singkatnya karat, sebelumnya dipompa ke pembuluh darahnya, lalu medan magnet dinyalakan: semacam microwave yang memanaskan karat, bukan air. Di mesin perfusi, ginjal yang disimpan setahun itu menghasilkan urine. Tiga ginjal lain yang divitrifikasi dicangkokkan ke babi, dan langsung kembali merona merah muda. Tim Universitas Minnesota memaparkan eksperimen ini dalam pracetak di bioRxiv tertanggal 14 Oktober 2026.

Namun meski ginjal-ginjal ini menghasilkan urine, pada jam-jam pertama mereka membersihkan limbah dari darah hampir 50 kali lebih buruk daripada ginjal segar. Tersangka utamanya adalah antibeku tempat ginjal direndam sebelum didinginkan. Tetap saja ini sebuah langkah maju: ginjal babi beratnya sekitar 100 gram dan ukurannya mendekati ginjal manusia, sementara sejauh ini satu-satunya ginjal yang dicangkokkan setelah nanowarming adalah ginjal tikus seberat sekitar satu gram.

Tiga puluh enam jam di atas es

Organ donor saat ini dibawa dalam kotak pendingin berisi es, dan jamnya terus berdetak. Jantung dan paru-paru bertahan enam sampai delapan jam, hati sekitar 12 jam, ginjal hingga 36 jam. Itulah angka yang dikutip STAT pada 2023, ketika media itu juga mencatat bahwa sekitar 100.000 orang di AS masuk daftar tunggu dan 17 di antaranya meninggal setiap hari.

Jam-jam yang sempit itu mengubah setiap transplantasi menjadi perlombaan. Organ sering jatuh ke orang yang tinggal paling dekat, bukan ke yang paling cocok. Sistem imun penerima pun tak sempat dipersiapkan, dan hampir semua penerima ginjal donor harus minum obat anti-penolakan seumur hidup. Obat-obat itu menaikkan risiko infeksi dan kanker.

Sekarang bayangkan gudang, bukan lomba lari. Ginjal menunggu di penyimpanan berbulan-bulan, sementara dokter dengan tenang mencari penerima yang paling cocok dan menyiapkannya. Kevin Myer, kepala lembaga pengadaan organ LifeGift di Texas, mengatakan kepada MIT Technology Review bahwa menyimpan organ selama setahun akan mengubah transplantasi secara mendasar. Ia membayangkan bank untuk segala jenis organ, bukan hanya ginjal, tempat organ yang tepat tersedia sesuai permintaan ketika pasien tak bisa menunggu, misalnya setelah beberapa kasus overdosis obat atau luka tembak.

Es mengiris, panas meretakkan

Es adalah musuhnya. Pembekuan biasa membunuh organ. Air di dalam sel berubah menjadi kristal yang mencabik jaringan. Jadi, alih-alih membekukan organ, para peneliti berusaha mengubahnya menjadi kaca.

Agar es tidak terbentuk, jaringan direndam dalam krioprotektan. Zat ini bekerja sebagai semacam antibeku, dan beracun. Salah satu bahan utamanya, etilena glikol, adalah zat yang sama dengan yang dituang pengemudi ke radiator mobil. Semakin pekat larutannya, semakin baik ia menghalangi es, dan semakin parah pula kerusakan pada sel.

Mendinginkan baru separuh pekerjaan. Menghangatkan kembali lebih sulit. Jika dipanaskan dari luar, seperti ayam beku yang dicairkan di wastafel, lapisan luar menghangat lebih dulu daripada bagian inti. Es lalu bisa tumbuh di bagian tengah yang menghangat lambat, dan selisih suhu dapat meretakkan kaca. Alasannya sama dengan kubus es yang pecah ketika dijatuhkan ke minuman hangat.

Tim yang dipimpin Erik Finger dan John Bischof mengatasinya dengan nanowarming. Larutan nanopartikel besi oksida dipompa melalui pembuluh darah ginjal, lalu medan magnet bolak-balik dinyalakan. Partikel-partikel itu memanas, sehingga kehangatan muncul di seluruh organ sekaligus, bukan merambat dari permukaan. Tak ada bagian ginjal yang tertinggal dari yang lain.

Seekor kelinci, lima tikus, dan seekor babi

Kisah ini punya pendahulu. Pada 2009, kriobiolog Gregory Fahy menggambarkan seekor kelinci yang mendapatkan kembali ginjalnya setelah organ itu didinginkan hingga sekitar minus 130 °C. Ginjalnya yang satu lagi diangkat, dan hewan itu hidup dengan ginjal yang divitrifikasi selama 48 hari sebelum dieutanasia untuk diperiksa. Dari beberapa kelinci, hanya satu yang bertahan, dan para penulis sendiri menyebut hasilnya anekdotal.

Langkah berikutnya datang dari Minnesota pada 2023. Ginjal tikus seberat sekitar satu gram disimpan pada minus 150 °C hingga 100 hari. Setelah nanowarming, ginjal-ginjal itu dicangkokkan. Kelima tikus selamat, dan dalam sebulan ginjalnya berfungsi penuh. Fahy yang sama berkata kepada STAT saat itu bahwa ginjal-ginjal tersebut rusak parah: “Itu ginjal-ginjal yang sedang prima, dalam kondisi sehat sempurna, dan mereka nyaris tak lolos.”

Dari satu gram menjadi seratus gram memakan waktu tiga tahun. Dingin merambat lebih lambat melalui ginjal besar, dan larutan lama tak sempat melindunginya dari es. Tim harus merancang campuran baru dan jadwal pendinginan baru.

Apa yang ditunjukkan 32 ginjal

Finger, ahli bedah transplantasi dan salah satu pemimpin penelitian ini, mengatakan kepada MIT Technology Review bahwa sepuluh tahun lalu ia tidak menaruh harapan besar. Setelah transplantasi terakhir, ia keluar dari ruangan dan berkata: “Ini hal besar.” Tentang ginjal yang dihangatkan kembali, ia menyebutnya sederhana: “Warnanya langsung merah muda.”

Eksperimen ini memakai 32 ginjal dalam empat kelompok: segar, sehari di atas es, hanya direndam krioprotektan, dan divitrifikasi. Delapan di antaranya divitrifikasi. Sebagian besar menghabiskan satu sampai tujuh hari dalam dingin, dan satu menghabiskan 366 hari. Ginjal yang disimpan setahun itu tidak dicangkokkan. Ia diuji pada mesin perfusi, yang memompa cairan hangat beroksigen melalui organ. Ginjal itu menghasilkan urine, meski lebih sedikit daripada yang lain.

Tiga ginjal yang divitrifikasi dicangkokkan ke babi dan diamati selama dua jam. Darah mengalir merata melalui ginjal-ginjal itu dan urine langsung muncul. Urine yang dihasilkan bahkan lebih banyak daripada ginjal yang disimpan sehari di atas es, meski kurang dari separuh ginjal segar (rata-rata 181 ml per 100 gram jaringan, dibanding 73 dan 411).

Namun urine bukan ujian sesungguhnya. Ginjal yang bekerja harus membersihkan darah, dan itu diukur dengan klirens kreatinin: seberapa banyak darah yang dibersihkan ginjal dari limbah ini per menit. Di sini ginjal yang divitrifikasi hampir 50 kali lebih buruk daripada ginjal segar dan tiga kali lebih buruk daripada ginjal dari es (1,0 dibanding 47,8 dan 3,6). Ginjal dari es pun nyaris tak bekerja pada jam-jam pertamanya, jadi itulah pembanding yang adil. Meski begitu, jaraknya lebar.

Di bawah mikroskop, ginjal yang divitrifikasi menunjukkan kerusakan pada tubulusnya. Itulah pipa-pipa kecil tempat ginjal mengembalikan air dan zat berguna ke darah. Setelah transplantasi, dinding pembuluh darah juga rusak. Tersangka utama para peneliti adalah larutan beracun itu: ginjal yang hanya direndam di dalamnya dan tak pernah dibekukan menunjukkan kerusakan yang hampir sama. Hal itu tak bisa dibuktikan sepenuhnya, karena ginjal-ginjal tersebut tidak pernah dicangkokkan ke babi.

Setengah terobosan

Para kolega menafsirkan hasil ini secara berbeda. Kriobiolog Peter Kilbride, salah satu pendiri perusahaan Kyros Kairos, menyebutnya terobosan yang menyelesaikan separuh masalah. Dilihat dari angka-angka di atas, penyimpanan dan penghangatan tanpa es sudah teratasi, sedangkan tugas utama ginjal, membersihkan darah, belum. Profesor Harvard Mehmet Toner lebih dekat dengan penelitian ini. Ia wakil direktur ATP-Bio, pusat yang menyalurkan dana National Science Foundation AS untuk proyek ini. Ia mengatakan kepada Gizmodo bahwa waktu biologis dalam organ yang kompleks kini dapat dihentikan sementara dengan aman.

Apa yang belum ditunjukkan eksperimen ini

Para penulis sendiri mencantumkan batasannya. Ini pracetak. Belum ada tinjauan sejawat. Ada tiga transplantasi per kelompok, dan pengamatan berlangsung dua jam, jadi tak ada yang tahu apakah seekor babi bisa hidup dengan ginjal seperti itu selama seminggu atau sebulan. Penyimpanan setahun diuji pada satu ginjal saja. Termometer tidak mencakup seluruh organ, sehingga kristal es yang sangat kecil tidak bisa disingkirkan. Dengan tiga babi, bahkan tak bisa dibuktikan bahwa ginjal yang divitrifikasi tidak lebih buruk daripada ginjal dari es.

Selanjutnya, tim ingin mencangkokkan ginjal yang divitrifikasi ke babi untuk jangka panjang dan memantau mereka selama berminggu-minggu. Mereka juga mencari krioprotektan yang kurang beracun. Setelah itu menyusul ginjal manusia yang ditolak untuk transplantasi. Finger berharap sebagian kerusakan akan pulih sendiri atau bisa diobati di mesin perfusi. Ia juga menduga ginjal manusia mungkin lebih tahan terhadap prosesnya daripada ginjal babi.

Hakim yang paling ketat, sekali lagi, adalah Fahy, orang yang kelincinya hidup dengan ginjal tervitrifikasi selama 48 hari pada 2009. Ia menyebut pulihnya aliran darah sangat penting, tetapi kerusakannya membuatnya khawatir. Vonisnya: “Dari eksperimen ini kami tidak bisa memastikan apakah ginjal-ginjal ini mampu menopang kehidupan atau tidak.”